Las bacterias oxidan el hierro
Oxidación" anaeróbica del hierro por bacterias con pili conductores de corriente
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El hierro no sólo se oxida en contacto con el oxígeno y el agua. Ciertas bacterias también pueden descomponer el hierro anaeróbicamente, es decir, en ausencia de oxígeno. Un equipo de investigadores ha descubierto que la bacteria Geobacter, presente en los sedimentos, utiliza para ello hilos proteínicos conductores de la electricidad. Según el estudio, el hierro oxidado intensifica aún más la corrosión mediante una retroalimentación positiva.
Las bacterias oxidan el hierro
(c) Wiley-VCH
Las biopelículas bacterianas son la causa de la llamada corrosión inducida por microbios, una temida corrosión del metal que puede destruir tuberías enteras. En este tipo de corrosión actúan, entre otras, bacterias como el género anaerobio Geobacter, originario de los sedimentos fluviales. Geobacter no respira oxígeno atmosférico, sino que obtiene energía de la extracción de electrones del hierro, produciendo magnetita, un mineral de hierro natural. Hasta ahora no estaba claro cómo funciona exactamente esta corrosión bacteriana del hierro.
Dake Xu y sus colegas de la Universidad Northeastern de Shenyang (China) han investigado ahora cómo funciona la corrosión inducida microbianamente en Geobacter. Sospechaban que los hilos proteínicos (pili) que crecen de las bacterias desempeñan un papel importante. Geobacter forma e-pili, que consisten en proteínas conductoras y pueden conducir la electricidad entre bacterias como si fueran cables biológicos. Sin embargo, hasta ahora no estaba claro si estos e-pili pueden extraer directamente electrones de las superficies metálicas.
Para corroborar la sospecha de la captación directa de corriente, los investigadores permitieron que dos cepas de Geobacter crecieran formando biopelículas sobre una superficie de acero inoxidable. Una de las dos cepas formó E-pili conductores, mientras que la otra también tenía pili, pero éstos consistían en proteínas menos conductoras debido a una intervención genética. Los investigadores descubrieron que la cepa bacteriana que formaba E-pili se sentía mucho más cómoda en la placa de acero. Crecía mejor y hacía agujeros más profundos en el metal. Al mismo tiempo, se pudo medir una corriente de corrosión que indica directamente la oxidación del hierro.
El equipo concluye que las bacterias utilizan los e-pili para establecer una especie de "conexión de corriente" con el metal. Las e-pili también podrían proporcionar electrones a las bacterias que se encuentran más alejadas en la biopelícula y no tienen contacto directo con el metal.
Como la magnetita también se forma durante la corrosión del hierro y este mineral también conduce la electricidad, el equipo también investigó su influencia en la corrosión microbiana. Descubrieron que cuando se añadía magnetita a la biopelícula, no sólo aumentaba el crecimiento de Geobacter. También se medía una mayor corriente de corrosión en la superficie del metal. "El descubrimiento de que el producto típico de la corrosión, la magnetita, favorece la corrosión inducida por microbios tiene importantes implicaciones para la protección contra la corrosión", afirman los investigadores. Por ello, recomiendan vigilar especialmente su capacidad de formar magnetita para evitar la corrosión de los materiales.
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