Bacterias ANAMMOX

ANAMMOX, acrónimo de oxidación anaerobia del ion amonio (ANaerobic AMMonium OXidation), es un proceso biológico que forma parte del ciclo del nitrógeno. En este proceso biológico, nitrito y amonio se convierten directamente en gas nitrógeno.

Las bacterias ANAMMOX, denominadas así por el tipo de metabolismo que realizan oxidación anaerobia de amonio (anaerobic ammonium), fueron descubiertas en lodos de aguas residuales a principios de los años 90. Sin embargo, la discusión de la posibilidad de que ocurriese esta reacción se venía dando desde 1977 por algunos investigadores y 10 años después en una compañía de fermentación en Holanda se observó que el amonio desapareció con un claro incremento del N2. Éstas corresponden a microorganismos quimiolitoautótrofos que oxidan el NH4-con nitrito o nitrato como aceptor de electrones, obteniendo energía para la fijación de CO2 y produciendo N2; poseen una versatilidad metabólica con capacidad de oxidar cadenas de ácidos grasos en presencia de NO2-o NO3-, actuando en la reducción desasimilatoria deNO3-a NH4-(RDNA), versatilidad que tiene importantes aplicaciones ecológicas y bioquímicas, ya que extienden su espectro ambiental (Galán, 2009). Estudios adicionales demuestran que las bacterias Anammox pueden usar algunos compuestos orgánicos como fuente de carbono, aunque las mismas han sido descritas como quimiolitoautótrofas obligadas; también se ha observado que pueden ser inhibidas por algunos compuestos orgánicos como el metanol.

Las bacterias Anammox, pertenecen al dominio Bacteria, Phylum Plantomicetes, clase Plantomicetia, orden Planctomycetales (descubiertas en 1986 por Schlessnery Stackebrandt) y a la familia Plantomicetacea, donde se incluyen 4 géneros, Planctomyces, Pirellula, Gemmatae Isosphaera. El proceso ANAMMOX es realizado por un grupo de microorganismos Planctomyces, de los cuales 5 subgéneros han sido reportados y nombrados provisionalmente, Brocadia (anamoxidans y fulgida), Kuenenia (stuttgartiensis), Scalindua (Wagneri, Brodae, sorokini) Anammoxoglobus (propionicus) y Jettenia (asiática).

La secuencia genómica del planctomycete Pirelulla escaracterística de una bacteria, aunque el 8% y el 9% se asemejan a Eucariotas y Arqueas, respectivamente. Las bacterias Anammox son coloides de menos de un micrómetro de diámetro y no pueden ser cultivadas en el laboratorio por técnicas convencionales. Poseen compartimientos subcelulares (organelas) de doble membrana, que los hacen similares a los Eucariotas y la ausencia de un polímero de peptidoglicano en su pared celular que los asemeja a las Arqueas. Las funciones de estas organelas están bajo estudio y se considera que en ellas se desarrolla la oxidación anaerobia de amonio, ésta es llamada anamoxisoma y corresponde a más del 30% del volumen celular; entre otras funciones atribuidas a este compartimiento, se encuentran la división celular y replicación cromosómica. Las bacterias ANAMMOX expresan en la membrana de anamoxisoma lípidos ladderane, descritos como lípidos inusuales de baja energía y muy inestables, además de lípidos hopanoides. La densidad e impermeabilidad de los lípidos evitan que los compuestos tóxicos intermediarios de la reacción como la N24, se dirijan al espacio extracelular y afecten las demás funciones celulares. Los lípidos ladderane tienen de 3 a 5enlaces lineales concatenados de ciclobutano, tanto éster como éter. Otros organelos de los planctomycetes son: epirelulosoma que contiene un nucleoide, el riboplasma que contiene los ribosomas y eperifoplasma sólo en las ANAMMOX; es periférico y contiene el citoplasma separado de los demás compartimientos al interior de la célula por una membrana intra citoplasmática.

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