Bactérias Nitrificantes

O que são bactérias nitrificantes?

As bactérias nitrificantes são microrganismos procariontes pertencentes ao domínio Bacteria, capazes de realizar a nitrificação, etapa fundamental do ciclo do nitrogênio. Esse processo consiste na oxidação biológica da amônia (NH₃) ou do íon amônio (NH4⁺) em nitrito (NO2⁻) e, posteriormente, na conversão do nitrito em nitrato (NO3⁻).

Essas bactérias são classificadas como quimioautotróficas, pois obtêm energia a partir da oxidação de compostos inorgânicos nitrogenados e utilizam dióxido de carbono (CO₂) como fonte de carbono para a síntese de matéria orgânica. São organismos amplamente distribuídos em solos, ambientes aquáticos e sistemas artificiais, como estações de tratamento de esgoto e aquários.

Características das bactérias nitrificantes:

1. Metabolismo quimioautotrófico

Realizam quimiossíntese, utilizando a energia liberada na oxidação da amônia ou do nitrito para fixar carbono. Não dependem de luz, diferentemente dos organismos fotossintetizantes.

2. Respiração aeróbia

São organismos estritamente aeróbios. A presença de oxigênio é indispensável, pois ele atua como aceptor final de elétrons nas reações de oxidação que caracterizam a nitrificação.

3. Crescimento lento

Apresentam taxa de crescimento relativamente baixa quando comparadas a outras bactérias heterotróficas. Isso ocorre porque a quantidade de energia obtida na oxidação da amônia e do nitrito é limitada.

4. Especialização metabólica

Em geral, cada grupo de bactérias nitrificantes realiza apenas uma etapa da nitrificação. Algumas oxidam amônia a nitrito, enquanto outras oxidam nitrito a nitrato.

5. Habitat variado

São encontradas em solos agrícolas, florestais, sedimentos aquáticos, ambientes marinhos, água doce e sistemas artificiais como filtros biológicos.

6. Sensibilidade a fatores ambientais

A atividade dessas bactérias é influenciada por fatores como pH, temperatura, disponibilidade de oxigênio e concentração de amônia. A faixa de pH ideal geralmente situa-se entre levemente neutra e alcalina.

Exemplos de bactérias nitrificantes:

- Nitrosomonas: bactérias responsáveis pela oxidação da amônia em nitrito. Utilizam a amônia como fonte de energia, desempenhando a primeira etapa da nitrificação. São comuns em solos e sistemas aquáticos.

- Nitrosococcus: também realizam a oxidação da amônia em nitrito, sendo frequentemente encontradas em ambientes marinhos. Adaptam-se bem a condições salinas.

- Nitrobacter: responsáveis pela segunda etapa da nitrificação, oxidando o nitrito em nitrato. São fundamentais para evitar o acúmulo de nitrito, substância tóxica para muitos organismos.

- Nitrospira: grupo importante na oxidação do nitrito em nitrato. Estudos recentes mostram que algumas espécies de Nitrospira podem realizar as duas etapas da nitrificação (processo denominado comammox), convertendo amônia diretamente em nitrato.

Como elas atuam no ciclo do nitrogênio?

O ciclo do nitrogênio é um conjunto de transformações químicas e biológicas que permitem a circulação do nitrogênio entre atmosfera, solo, água e seres vivos. A nitrificação é uma das etapas centrais desse ciclo.

Primeira etapa: oxidação da amônia

A amônia liberada no solo pela decomposição de matéria orgânica ou pela excreção de organismos é convertida em nitrito por bactérias como Nitrosomonas. Essa reação libera energia utilizada para a síntese de compostos orgânicos pela bactéria.

Segunda etapa: oxidação do nitrito

O nitrito produzido é convertido em nitrato por bactérias como Nitrobacter e Nitrospira. O nitrato é uma forma mais estável e menos tóxica do nitrogênio no solo.

Disponibilização para as plantas

O nitrato formado pode ser absorvido pelas raízes das plantas, sendo incorporado na síntese de aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos. Dessa forma, as bactérias nitrificantes contribuem diretamente para a fertilidade do solo.

Integração com outras etapas do ciclo

O nitrato pode ainda ser utilizado por bactérias desnitrificantes, que o convertem novamente em nitrogênio gasoso (N2), devolvendo-o à atmosfera. Assim, a nitrificação integra-se às demais etapas do ciclo do nitrogênio.

Fatores que influenciam a atividade das bactérias nitrificantes:


pH do meio

A atividade das bactérias nitrificantes é altamente dependente do pH. Em geral, apresentam melhor desempenho em ambientes com pH entre 6,5 e 8,0. Solos excessivamente ácidos reduzem a eficiência da nitrificação, pois interferem na estabilidade das enzimas envolvidas no processo.


Temperatura

A taxa de nitrificação aumenta com a elevação moderada da temperatura, geralmente entre 25 °C e 35 °C. Temperaturas muito baixas desaceleram o metabolismo bacteriano, enquanto temperaturas excessivamente altas podem desnaturar proteínas essenciais.


Disponibilidade de oxigênio

Como são organismos aeróbios estritos, a presença de oxigênio é indispensável. Solos compactados ou encharcados reduzem a difusão de oxigênio, comprometendo a atividade nitrificante.


Concentração de amônia

A presença de amônia ou amônio é necessária para o início da nitrificação. Contudo, concentrações muito elevadas podem ser tóxicas, prejudicando o crescimento bacteriano.

Importância e uso das bactérias nitrificantes

Fertilidade do solo

Ao transformar amônia em nitrato, essas bactérias tornam o nitrogênio mais acessível às plantas. Isso favorece o crescimento vegetal e a produtividade agrícola.

Equilíbrio ecológico

Evitam o acúmulo de amônia e nitrito, compostos potencialmente tóxicos para muitos organismos. Dessa forma, mantêm o equilíbrio químico do solo e da água.

Tratamento de efluentes

São amplamente utilizadas em estações de tratamento de esgoto, onde convertem compostos nitrogenados tóxicos em formas menos prejudiciais, contribuindo para a qualidade ambiental.

Aquicultura e aquarismo

Em aquários e sistemas de criação de peixes, as bactérias nitrificantes desempenham papel essencial na filtragem biológica, convertendo amônia liberada pelos peixes em nitrato, menos tóxico.

Sustentabilidade ambiental

Participam da regulação global do nitrogênio, elemento essencial à vida. Sua atuação influencia diretamente a produtividade dos ecossistemas terrestres e aquáticos.

Por Tânia Cabral - Professora de Biologia e Ciências do Ensino Fundamental e Médio - graduada na Unesp, 2001.

Publicado em 17/02/2026