Acetobacteraceae

Acetobacteraceae
Wildtyp von Komagataeibacter hansenii ATCC 23769, Zellen gefärbt mit Kristallviolett.
Systematik
Klassifikation: Lebewesen Domäne: Bakterien (Bacteria) Abteilung: Proteobacteria Klasse: Alphaproteobacteria Ordnung: Rhodospirillales Familie: Acetobacteraceae
Wissenschaftlicher Name
Acetobacteraceae
(ex Henrici 1939) Gillis & De Ley 1980

Die Acetobacteraceae bilden eine Familie innerhalb der Alphaproteobacteria. Es handelt sich um gramnegative, obligat aerobe, stäbchenförmige und oft bewegliche Bakterien. Der optimale pH-Wert für diese Mikroorganismen liegt meist im sauren Bereich, oft zwischen 5,3 und 6,3. Einige wachsen noch bei erheblich niedrigeren pH-Werten. Es sind auch Arten vorhanden, die nur im alkalischen Bereich wachsen, hierzu zählt z. B. Roseococcus und Erythrobacter.[1]

Stoffwechsel und Ökologie

Innerhalb der Acetobacteraceae sind Essigsäurebakterien (genannt auch Essigbakterien, englisch acetic acid bacteria, AAB) und auch phototrophe Bakterien zu finden.

Die Essigsäurebakterien gewinnen Energie durch die Oxidation von Ethanol zu Essigsäure. Einige Gattungen, wie z. B. Acetobacter, können mit Hilfe von Enzymen des Citratzyklus (Zitronensäurezyklus) Essigsäure weiter zu Kohlendioxid und Wasser abbauen. Andere, wie zum Beispiel Gluconobacter, sind mangels entsprechender Enzyme dazu nicht in der Lage.

In der Natur kommen Essigsäurebakterien überall da vor, wo Hefen Zucker oder pflanzliche Kohlenhydrate zu Ethanol vergären. Sie können auch von Blütennektar und von beschädigten Früchten isoliert werden. Auf Apfelwein und Bier, das weder pasteurisiert noch steril-gefiltert ist, wachsen sie in einer Kahmhaut auf der Oberfläche.

Andere Gattungen, zum Beispiel Acidicaldus, Acidiphilium, Acidisphaera, Acidocella und Rhodopila, können aus stark versauerten, oligotrophen Gewässern isoliert werden. Acidiphilium acidophilum kann autotroph leben, also selbst Kohlenstoff fixieren. Roseococcus ist heteroorganotroph und nutzt die Atmung, kann aber auch zusätzlich Photosynthese betreiben (fakultativ photoheterotroph).

Einige Arten können elementaren Stickstoff (N₂) aus der Umgebung fixieren und somit im eigenen Stoffwechsel nutzen. Gluconacetobacter johannae und Gluconacetobacter diazotrophicus sind Beispiele der Acetobacteraceae.[2] Die sogenannten Stickstofffixierer spielen eine bedeutende Rolle innerhalb des Stickstoffkreislaufs.

In dieser Familie sind nur wenige pathogene (krankheitserregende) Arten bekannt, hierzu zählt z. B. Granulibacter bethesdensis.

Systematik

Einige Gattungen dieser Familie:[3]

• Acetobacter Beijerinck 1898
• Acidicaldus Johnson et al. 2006
• Acidiphilium Harrison 1981[4]
• Acidisoma Belova et al. 2009
• Acidisphaera Hiraishi et al. 2000
• Acidocella Kishimoto et al. 1996
• Acidomonas Urakami et al. 1989
• Asaia Yamada et al. 2000
• Belnapia Reddy et al. 2006
• Craurococcus Saitoh et al. 1998
• Gluconacetobacter corrig. Yamada et al. 1998
• Gluconobacter Asai 1935
• Komagataeibacter Yamada et al. 2013
• Kozakia Lisdiyanti et al. 2002
• Neoasaia Yukphan et al. 2006
• Paracraurococcus Saitoh et al. 1998
• Rhodopila Imhoff et al. 1984
• Rhodovastum Okamura et al. 2018 mit Rhodovastum atsumiense[5]
• Roseococcus Yurkov et al. 1994
• Rubritepida Alarico et al. 2002
• Saccharibacter Jojima et al. 2004
• Stella Vasilyeva 1985
• Swaminathania Loganathan & Nair 2004
• Zavarzinia Meyer et al. 1994

Weblinks

• SIB: Rod-coccus bacteria: two membranes (Gram-): Morphology typical of Gluconobacter oxydans – Zelle von Gluconobacter oxydans mit Spore, Interaktive Graphik von SwissBioPics
• Magnet-Gene in nicht-magnetischen Bakterien entdeckt – bei Rhodovastum atsumiense. Auf: scinexx.de vom 9. Januar 2023. Quelle: doi:10.1038/s41396-022-01348-y

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Quellen

1. Eugene Rosenberg, Edward F. DeLong, Stephen Lory, Erko Stackebrandt und Fabiano Thompson: The Prokaryotes. Alphaproteobacteria and Betaproteobacteria ISBN 978-3-642-30197-1
2. George M. Garrity: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. 2. Auflage, Band 2: The Proteobacteria. Part C: The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteabacteria. Springer, New York 2005, ISBN 0-387-24145-0.
3. J. P. Euzéby: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature – Familie Acetobacteraceae (Stand 18. November 2015)
4. Extraordinary Microbes Living in Extremely Harsh Volcanic Lake Show How Life Might Have Existed on Mars, auf: SciTechDaily vom 28. Januar 2022, sowie
   Michelle Starr: This Extremely Toxic Lake Could Show Us How Life May Have Survived on Mars, auf: science^alert vom 29. Januar 2022.
5. M. V. Dziuba, A. Paulus, L. Schramm, R. P. Awal, M. Pósfai, C. L. Monteil, S. Fouteau, R. Uebe, D. Schüler: Silent gene clusters encode magnetic organelle biosynthesis in a non-magnetotactic phototrophic bacterium. In: Nature: The ISME Journal, Band 17, 2023, S. 326–339; doi:10.1038/s41396-022-01348-y, Epub 14. Dezember 2022 (englisch). dazu:
   • Anna Manz: Magnet-Gene in nicht-magnetischen Bakterien entdeckt: „Schlafende“ Gencluster verraten mehr über Bakterien-Evolution. Auf: scinexx.de vom 9. Januar 2023.

Literatur

• M. Gillis, J. De Ley: Intra- and intergeneric similarities of the ribosomal ribonucleic acid cistrons of Acetobacter and Gluconobacter. In: International Journal of Systematic Bacteriology, Band 30, 1980, S. 7–27.
• George M. Garrity: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. 2. Auflage, Band 2: The Proteobacteria. Part C: The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteabacteria. Springer, New York 2005, ISBN 0-387-24145-0.