Capnophile

Capnophile sind Mikroorganismen, die in Gegenwart hoher Konzentrationen von Kohlendioxid (CO
2) gedeihen.

Campylobacter, eine Art von Capnophilen.

Einige Capnophile können einen metabolischen Bedarf an Kohlendioxid haben, während andere unter diesen Bedingungen lediglich erfolgreicher um Ressourcen konkurrieren. Der Begriff ist allgemein beschreibend und hat weniger Bedeutung, um eine taxonomische oder evolutionäre Beziehung zwischen Organismen mit diesem Merkmal herzustellen.

So kann beispielsweise die Fähigkeit von Capnophilen, die Sauerstoffmenge in ihrer Umgebung zu tolerieren (oder zu nutzen), sehr unterschiedlich sein und für ihr Überleben weitaus wichtiger sein. Campylobacter-Arten sind bakterielle Capnophile, die leichter zu identifizieren sind, weil sie auch mikroaerophil sind, d. h. Organismen, die in einem hohen Kohlendioxidgehalt wachsen können, solange eine geringe Menge an freiem Sauerstoff vorhanden ist, allerdings in einer drastisch reduzierten Konzentration. (In der Erdatmosphäre ist der Kohlendioxidgehalt etwa fünfhundertmal niedriger als der von Sauerstoff, nämlich 0,04 % bzw. 21 % des Gesamtgehalts). Obligate Anaerobier sind Mikroben, die in Anwesenheit von Sauerstoff sterben, ohne Rücksicht auf die Kohlendioxidkonzentration in ihrer Umgebung, und die typischerweise Energie durch anaerobe Atmung oder Fermentation gewinnen.

Im Jahr 2004 wurde ein kapnophiles Bakterium charakterisiert, das offenbar Kohlendioxid benötigt. Dieser Organismus, Mannheimia succiniciproducens, verfügt über einen einzigartigen Stoffwechsel mit Kohlenstofffixierung. Während die Kohlenstofffixierung bei den meisten Pflanzen auf der Erde üblich ist, da sie der wichtigste erste Schritt in der Biosynthese komplexer Kohlenstoffverbindungen während der Photosynthese (Calvin-Zyklus) ist, ist sie bei relativ wenigen Mikroorganismen und nicht bei Tieren zu finden. M. succiniciproducens kann Kohlendioxid an das Drei-Kohlenstoff-Grundgerüst von Phosphoenolpyruvat, einem Endprodukt der Glykolyse, binden, um die Vier-Kohlenstoff-Verbindung Oxalessigsäure zu erzeugen, ein Zwischenprodukt des Krebszyklus. Obwohl M. succiniciproducens über die meisten Zwischenprodukte des Krebs-Zyklus verfügt, scheint es nicht in der Lage zu sein, aerob zu atmen und stattdessen Fumarat als letzten Elektronenakzeptor zu verwenden.

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