Alcuni microrganismi si nutrono di monossido d'azoto

Scoperta una classe di protagonisti insospettabili della trasformazione di una molecola inquinante in una sostanza utile per gli ecosistemi viventi.

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Un impianto di trattamento delle acque di scarico, dove i batteri anammox lavorano (e mangiano) alacremente. | Shutterstock

Il monossido di azoto (NO) è una molecola molto versatile con un ruolo importante per i viventi e gli ecosistemi. All'interno degli organismi biologici, come il corpo umano, agisce da messaggero cellulare, mediatore chimico di numerose funzioni; ma è anche uno dei principali gas inquinanti, prodotto nei processi di combustione industriali e dei trasporti; è precursore del protossido di azoto (N2O, ossido di diazoto), un importante gas serra, nonché tra i responsabili dell'assottigliamento dell'ozono atmosferico.

 

Molto prima che vi fosse ossigeno sulla Terra, questa molecola era presente in atmosfera come una sostanza ossidante fortemente reattiva, e potrebbe aver avuto un ruolo nella nascita della vita sul nostro pianeta.

 

Commensali a sorpresa. Ora uno studio del Max Planck Institute for Marine Microbiology (Germania) pubblicato su Nature Communications fa luce su un aspetto poco conosciuto di questo gas. Fino ad oggi non si conoscevano microrganismi capaci di usarlo come fonte di cibo: era probabile che esistessero, data la presenza di questa molecola anche nella Terra delle origini, ma non se ne era ancora trovata traccia.

 

Ora però gli scienziati tedeschi insieme ai colleghi della Radboud University (Paesi Bassi) hanno scoperto che alcuni batteri specializzati che prendono parte a un importante processo chimico, quello dell'ossidazione anaerobica dell'ammonio (ANaerobic AMMonium OXidation, anammox) usano il monossido di azoto come fonte diretta di sostentamento e di crescita. Attraverso una reazione di ossidoriduzione, questi batteri producono infine azoto molecolare (N2): un gas innocuo.

 

«In questo modo, i batteri anammox riducono la quantità di monossido di azoto disponibile per la produzione di N20, e diminuiscono la quantità di gas serra rilasciato. Il nostro lavoro è interessante per capire come questi batteri possono regolare le emissioni di NO e N2O dagli ecosistemi naturali e modificati dall'uomo, come gli impianti di trattamento delle acque reflue», dove questi microrganismi vengono sfruttati per rimuovere i composti dell'azoto in modo efficiente ed economico.

 

Un tassello che mancava. La scoperta di microrganismi ghiotti di NO incide profondamente sulle nostre attuali conoscenze del ciclo dell'azoto, quel percorso attraverso il quale l'azoto si muove dall'atmosfera terrestre (di cui costituisce il 78%) al suolo e - attraverso le piante - fino agli esseri viventi, che di azoto hanno bisogno per formare proteine e acidi nucleici, le molecole deputate al trasporto dell'informazione genica.

 

28 marzo 2019 | Elisabetta Intini