Acetobacter

Elektronimikroskooppikuva Acetobacter diazotrophicus -soluista, joita pitää koossa limatyyppinen materiaali, joka on löydetty sokeriruokokudoksen sisältä, jonka tämä bakteeri on kolonisoinut. Arizonan yliopistosta

Luokitus

Korkeamman luokan taksonit:

Bakteerit; Proteobakteerit; Alphaproteobakteerit; Rhodospirillales; Acetobacteraceae

Lajit:

Acetobacter calcoaceticus; Acetobacter cerevisiae; Acetobacter cibinongensis; Acetobacter diazotrophicus; Acetobacter estunensis; Acetobacter indonesiensis; Acetobacter lovaniensis; Acetobacter malorum; Acetobacter orientalis; Acetobacter orleanensis; Acetobacter pasteurianus; Acetobacter peroxydans; Acetobacter polyoxogenes; Acetobacter pomorum; Acetobacter subgen. Acetobacter aceti; Acetobacter syzygii; Acetobacter tropicalis; Acetobacter sp.

NCBI: Taxonomy Genome

Description and Significance

Acetobacter-bakteerit, kuten kahvikasveista tai sokeriruo’osta eristettävä Acetobacter diazotrophicus, ovat happoa tuottavia, typpeä sitovia bakteereja. Itse asiassa A. diazotrophicus-sokeriruoko -suhde, joka havaittiin ensimmäisen kerran Brasiliassa, oli ensimmäinen raportti heinäkasvien ja bakteerien välisestä hyödyllisestä symbioottisesta suhteesta typensidonnan kautta. Typpiä sitovat bakteerit ovat tärkeitä nykyaikaisessa maataloudessa – näiden bakteerien hyödyntäminen vähentäisi nykyistä riippuvuutta typpilannoitteista, millä olisi myönteisiä vaikutuksia ekosysteemiin sekä ihmisten ja muiden eläinten terveyteen. Muita kantoja löytyy japanilaisesta riisiviinietikasta (komesu) tai kiillottamattomasta riisiviinietikasta (kurosu) otetuista näytteistä.

GENOMIN RAKENNE

Acetobacter-bakteerien genomia ei ole tällä hetkellä vielä sekvensoitu.

Solun rakenne ja aineenvaihdunta

Acetobacter on pakollinen aerobinen, typpeä sitova bakteeri, jonka tiedetään tuottavan happoa aineenvaihduntaprosessien tuloksena. Vaikka kaikki typpeä sitovat bakteerit sisältävät nitrogenaasia, jotta ne voivat hyödyntää ilmakehän typpikaasua aineenvaihdunnan biosynteesin lähteenä, erilaiset typpeä sitovat mikro-organismit suojaavat hapelle herkkiä mikroorgaaneja happialtistukselta eri tavoin. A. diazotrophicusta on kutsuttu mielenkiintoiseksi, koska se sitoo typpeä aerobisissa olosuhteissa. Se tarvitsee happea tuottaakseen suuria määriä ATP:tä, jota tarvitaan typensidontaan; kuitenkin tiedetään vain vähän mekanismista tai järjestelmästä, joka suojaa nitrogenaasia aerobisissa olosuhteissa. A. diazotrophicus on kasvien endofyytti, ja sen on sanottu kykenevän erittämään noin puolet fiksoidusta typestä kasveille käyttökelpoisessa muodossa.

Ekologia

Elektronimikroskooppikuva sokeriruo’on varresta
, jossa on Acetobacter diazotrophicus-siirtymä.
Arizonan yliopistosta

Acetobacter-bakteereja esiintyy symbioottisissa suhteissa monien erilaisten kasvien, kuten sokeriruo’on ja kahvikasvien, kanssa sekä etikan käymisessä. Endofyytit ovat prokaryootteja, jotka liittyvät kasveihin kolonisoimalla niiden sisäisiä kudoksia. Monien näistä bakteereista on havaittu edistävän kasvien kasvua, mutta tämän suhteen taustalla olevia mekanismeja ei vielä täysin tunneta. Alla on taulukko paikoista, joissa A. diazotrophicus -bakteeria esiintyy.

Viinietikka

Japanissa kiillotettu riisiviinietikka komesu ja kiillottamaton riisiviinietikka kurosu ovat perinteisiä mausteita, jotka valmistetaan sokeroimalla riisiä, käymällä alkoholissa ja hapettamalla etanoli etikkahapoksi. Perinteistä ja yleisintä menetelmää näiden etikoiden valmistamiseksi kutsutaan staattiseksi pintakäymiseksi etikkahapolla: etikkaa sisältävää alkoholipitoista nestettä, jota kutsutaan moromiksi, käydään katetuissa säiliöissä bakteerikontaminaation estämiseksi; muutaman päivän kuluttua moromin pinnan peittää etikkahappobakteereista koostuva, yleensä Acetobacter-sukuun kuuluvien bakteereiden muodostama rypsipellikerros, ja käymisen annetaan jatkua noin kuukauden ajan. Heikko happoasetaatti on tyypillinen mikrobien aineenvaihdunnan tuote, ja se tunnetaan sytotoksisista vaikutuksistaan, kuten kasvun hidastumisesta. Tämä liittyy siihen, että dissosioitumattoman hapon ”heikko lipofiilinen luonne mahdollistaa sen, että molekyyli voi läpäistä sytoplasmakalvon” (Steiner ja Sauer 2001). Tämän molekyylien liikkeen ajatellaan hävittävän ionigradientteja, lisäävän sisäistä asetaattipitoisuutta ja/tai häiritsevän kalvon luonnollisia prosesseja. Hyvin harvojen mikro-organismien tiedetään olevan suhteellisen vastustuskykyisiä korkeille asetaattipitoisuuksille; Acetobacter- ja Gluconobacter-sukujen bakteerit, joita molempia käytetään staattisessa etikkakäymisessä, ovat kaksi tunnetuinta etikkahappobakteeria (Steiner ja Sauer 2001) (Steiner ja Sauer 2001).

Yleistä:

• Arizonan yliopisto: 1999. ”Acetobacter diazotrophicus PAL5:n hengitysjärjestelmä ja diatsotrofinen aktiivisuus”. Journal of Bacteriology, vol. 181, nro 22. American Society for Microbiology. (6987-6995)

Ecology:

• Muthukumarasamy, R., G. Revathi, S. Seshadri ja C. Lakshminarasimhan. 2002. ”GluconAcetobacter diazotrophicus (syn. Acetobacter diazotrophicus), lupaava diatsotrofinen endofyytti tropiikissa”. Current Science, vol. 83, nro 2. (137-145)

Vinegar

• Nanda, Kumiko, Mariko Taniguchi, Satoshi Ujike, Nobuhiro Ishihara, Hirotaka Mori, Hisayo Ono ja Yoshikatsu Murooka. 2001. ”Japanissa tuotetun riisiviinietikan (komesu) ja kiillottamattoman riisiviinietikan (kurosu) perinteisessä etikkahappokäymisessä esiintyvien etikkahappobakteerien karakterisointi.” Applied and Environmental Microbiology, vol. 67, no. 2. American Society for Microbiology. (986-990)
• Steiner, Peter ja Uwe Sauer. 2001. ”Proteiinit, jotka indusoituvat Acetobacter acetin sopeutuessa korkeisiin asetaattipitoisuuksiin.” Applied and Environmental Microbiology, vol. 67, no. 12. American Society for Microbiology. (5474-5481)