Sulfuracidifex metallicus
Description
Sulfuracidifex metallicus est une archée thermoacidophile (se développant en milieu acide et à haute température) et qui est utilisée pour la biolixiviation.
Étymologie
Initialement appelée Sulfolobus metallicus, elle a été renommée Sulfuracidifex metallicus suite à la découvertes de nouvelles archées et des reclassifications taxonomiques. Le nom de genre Sulfuracidifex est basé sur les mots latin sulfur, acidum et facio ce qui signifie littéralement « faisant de l’acide sulfurique ». Le nom d’espèce metallicus signifiant « le mineur » en latin.
Isolement de Sulfuracidifex metallicus
Elle a été isolée en 1991 dans un solfatare (fumerole d’un volcan avec des dépôts de soufre) islandais. Cet environnement est caractérisé par sa chaleur et son acidité ainsi qu’une forte présence de soufre.
Physiologie et métabolisme de Sulfuracidifex metallicus
Elle se retrouve sous forme de coque de 1,5 µm isolé ou par paire et résiste à de fortes concentrations d’éléments traces métalliques comme le cuivre ou le cadmium. Cette archée est capable de se développer à des températures allant de 50 à 75 °C et à un pH compris entre 1 à 4,5. Elle utilise le soufre présent dans son environnement comme source d’énergie et le transforme en acide sulfurique (H2SO4). Elle peut se développer avec des minerais contenant du soufre tels que du pyrite (FeS2), du chalcopyrite (CuFeS2) ou du sphalérite (ZnS).
Utilisations industrielles de Sulfuracidifex metallicus
Biolixiviation
Cette archée est utilisée dans des procédés de biolixiviation notamment pour extraire du cuivre à partir de chalcopyrite. En effet, elle est capable de résister aux milieux très acides utilisés en biolixiviation mais également de produire de l’acide sulfurique. De plus, elle résiste bien à de fortes concentrations en éléments métalliques traces qui sont libérés lors de la biolixiviation. Elle est capable de le faire seule mais les rendements d’extractions augmentent lorsqu’elle est utilisée en combinaison avec d’autres archées.
Éliminations des odeurs désagréables
S. metallicus est capable d’éliminer le sulfure d’hydrogène (H2S), un composé malodorant et toxique présent dans les émissions de gaz par l’industrie. Pour cela, cette archée est utilisée dans un biofiltre percolateur où elle va se nourrir de ce composé toxique présent dans les effluents gazeux. L’avantage d’utiliser cette archée est la possibilité de travailler avec un air chaud et donc ne pas avoir besoin de refroidir les émissions industrielles avant le traitement. De plus ces hautes températures réduisent la croissance de micro-organismes pathogènes ou de mycètes qui pourraient perturber le biofiltre.
Production de lipides
A partir des cellules de S. metallicus cultivées en fermenteur pour la biolixiviation, il est aussi possible de récupérer ses lipides pour des applications en biotechnologies.
Références bibliographiques
Bode, M. L., Buddoo, S. R., Minnaar, S. H., & du Plessis, C. A. (2008). Extraction, isolation and NMR data of the tetraether lipid calditoglycerocaldarchaeol (GDNT) from Sulfolobus metallicus harvested from a bioleaching reactor. Chemistry and physics of lipids, 154(2), 94–104.doi.org/10.1016/j.chemphyslip.2008.02.005 (lien)
Huber, G., & Stetter, K.O. (1991). Sulfolobus metallicus, sp. nov., a novel strictly chemolithoautotrophic thermophilic archaeal species of metal-mobilizers. Systematic and Applied Microbiology, 14, 372-378. (lien)
Itoh, T., Miura, T., Sakai, H. D., Kato, S., Ohkuma, M., & Takashina, T. (2020). Sulfuracidifex tepidarius gen. nov., sp. nov. and transfer of Sulfolobus metallicus Huber and Stetter 1992 to the genus Sulfuracidifex as Sulfuracidifex metallicus comb. nov. International journal of systematic and evolutionary microbiology, 70(3), 1837–1842. doi.org/10.1099/ijsem.0.003981 (lien)
Morales, M., Arancibia, J., Lemus, M., Silva, J., Gentina, J. C., & Aroca, G. (2011). Bio-oxidation of H2S by Sulfolobus metallicus. Biotechnology letters, 33(11), 2141–2145. doi.org/10.1007/s10529-011-0689-2 (lien)
Zhu, W., Xia, J. L., Yang, Y., Nie, Z. Y., Zheng, L., Ma, C. Y., Zhang, R. Y., Peng, A. A., Tang, L., & Qiu, G. Z. (2011). Sulfur oxidation activities of pure and mixed thermophiles and sulfur speciation in bioleaching of chalcopyrite. Bioresource technology, 102(4), 3877–3882. doi.org/10.1016/j.biortech.2010.11.090 (lien)