Ciclo del Azufre

En la fragmentación de las proteínas se producen ciertas cantidades de SH2 además de amoníaco. Esto lo realizan algunas bacterias proteolíticas productoras de desulfurasas que actúan sobre los grupos sulfidrilos de los aminoácidos sulfurados (cisteína, metionina). Este sulfídrico no es estable en medio aerobio y su oxidación microbiana tiene el último eslabón en los sulfatos, ya estables y fuentes básica de azufre para las planas verdes. Este proceso de mineralización se conoce como sulfuricación:

2 SH2 + O2 -> S2 + 2H2O + 80 Kcal
S2 + 3O2 + 2H2O -> 2 SO4H2 + 240 Kcal

La oxidación del ácido sulfídrico (y de otros compuestos de azufre oxidables como sulfitos y tiosulfatos) es llevada a cabo por ciertas bacterias quimioautótrofas que utilizan la energía que obtienen en este proceso para reducir el anhídrido carbónico: las bacterias del género Thiobacillus y probablemente sulfobacterias filamentosas de los géneros Beggiatoa y Thiothrix. Hay también otros organismos heterótrofos que pueden llevar a cabo este proceso (por ejemplo algunos hongos).

gráfico obtenido de : http://platea.pntic.mec.es/~cmarti3/CTMA/BIOSFERA/ciclos.htm

Las sulfobacterias púrpuras y las clorobacterias fotoautótrofas oxidan estos compuestos reducidos para formar azufre o sulfatos y obtener así Hidrógeno para reducir el CO2.

Por lo que sabemos, las especies del género Thiobacillus son las más importantes oxidadoras de azufre en los entornos acuáticos. En condiciones adecuadas se reproducen rápidamente en donde aparezca SH2. Hay especies aerobias y algunas anaerobias facultativas (Thiobacillus denitrificans) que utilizan para su respiración nitratos o nitritos como aceptores de hidrógeno. Su característica más importante es que en presencia de nitatos pueden oxidar el azufre en el ambiente anaerobio de la zona afótica.

La acumulación de hidrógeno sulfurado sólo puede darse en medios anaerobios ya que se oxida con gran rapidez en presencia de oxígeno. En zonas eutróficas est claramente delimitada la capa de agua que acumula el SH2 y la capa que contiene oxígeno. La zona fronteriza que separa estas dos capas es la preferida por los Thiobacillus aerobios, sobre todo en la zona afótica. En la zona eufótica esta zona est ocupada básicamente por bacterias púrpuras y/o clorobacterias y los Thiobacillus ocupan un lugar secundario.

En los sedimentos superficiales que contienen SH2 suelen aparecer especies de los géneros Beggiatoa y Thiothrix.

El SH2 se produce también por reducción a partir de sulfatos en medio anaerobio. Los donadores de Hidrógeno más habituales para estas reacciones suelen ser los ácidos orgánicos y los alcoholes aunque también puede utilizarse hidrógeno molecular. El producto final será el ácido acético.

La pérdida de SH2 a la atmósfera durante la reducción bacteriana de los sulfatos se llama desulfuricación. Es un fenómeno paralelo a la desnitrificación aunque los reductores de sulfatos suelen ser anaerobios estrictos que no pueden, como los microorganismos desnitrificantes, respirar oxígeno y crecer en medio aerobio.

El microorganismo reductor de azufre más extendido en el mar es Desulfovibrio aestuarii que suele aparecer asociado a otras especies reductoras de sulfatos como Clostridium nigrificans o la bacteria anaerobia Pseudomonas zerlinskii.