Jupiterimages/Stockbyte/Getty Images

Organismen die gedijen in vijandige omstandigheden staan bekend als extremofielen. Degenen die gedijen in een zeer zure omgeving – meestal met een pH lager dan 3 – worden acidofielen genoemd. Acidofiele bacteriën zijn te vinden in diverse habitats, van diepzee hydrothermale ventilatieopeningen tot geothermische bronnen in Yellowstone, en zelfs in de menselijke maag. Dankzij hun opmerkelijke aanpassingen kunnen ze niet alleen overleven, maar ook vaak domineren in deze barre omstandigheden.

Helicobacter pylori

Helicobacter pylori is een spiraalvormige bacterie uitgerust met meerdere flagellen waarmee hij door de maagwand kan navigeren. Het is verantwoordelijk voor 80-90% van de maagzweren. Terwijl de pH van de maag kan dalen tot wel 2 – omstandigheden die eiwitten denatureren en dodelijk zijn voor de meeste microben – H. pylori heeft strategieën ontwikkeld om zijn energieverbruik voor zuurbescherming te verminderen. Het bevindt zich voornamelijk in de slijmlaag, waar het afgeschermd blijft. Wanneer beweging nodig is, scheidt het een gelokaliseerde, bufferende micro-omgeving af die de omringende zuurgraad neutraliseert, waardoor deze veilig het maagslijmvlies kan passeren.

Thiobacillus acidophilus

Thiobacillus acidophilus is een voorbeeld van een thermo-acidofiel, die gedijt bij zowel hoge temperaturen als een lage pH. Deze bacterie wordt vaak geïsoleerd uit zure geiserbekkens in het Yellowstone National Park. Het is ook fotosynthetisch en verzamelt zonne-energie om zijn metabolisme te voeden. Zijn voortbestaan hangt af van een zeer efficiënte protonpomp die overtollige waterstofionen actief verdrijft, waardoor een interne pH wordt gehandhaafd die de cellulaire machinerie beschermt tegen door zuur veroorzaakte schade.

Acetobacter aceti

In tegenstelling tot veel acidofielen die afhankelijk zijn van buffersystemen, heeft Acetobacter aceti zijn eiwitten aangepast om direct bestand te zijn tegen zure omstandigheden. Een studie gepubliceerd in Applied Environmental Microbiology identificeerde meer dan 50 gespecialiseerde eiwitten die zijn geëvolueerd om zuurtolerantie te verlenen. Deze unieke aanpassing heeft praktische voordelen; de soort wordt al duizenden jaren gebruikt om azijnzuur te produceren, het belangrijkste bestanddeel van azijn.

Oligotrofa corboxydovorans

Diepzee hydrothermale ventilatieopeningen, verstoken van zonlicht, stoten zuur en andere giftige stoffen uit. Toch ondersteunen ze complexe ecosystemen. Een opmerkelijk voorbeeld is de symbiose tussen mosselen en Oligotropha corboxydovorans. De mossel biedt onderdak, terwijl de bacterie waterstof verbruikt die vrijkomt uit ventilatievloeistoffen, waardoor energie ontstaat die beide partners ondersteunt. Door waterstof om te zetten in bruikbare energie functioneert O. corboxydovorans in wezen als een microscopische brandstofcel, waardoor de zuurproductie een levensondersteunend proces wordt.