Acetobacter

Une page du bioréaume microbien sur le genre Acetobacter

Micrographie électronique de cellules d’Acetobacter diazotrophicus maintenues ensemble par un matériau de type mucilage trouvé à l’intérieur du tissu de canne à sucre qui a été colonisé par cette bactérie. De l’Université d’Arizona

Classification

Taxons d’ordre supérieur:

Bactéries ; Protéobactéries ; Alphaprotéobactéries ; Rhodospirillales ; Acetobacteraceae

Espèces :

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 : Taxonomie Génome

Description et importance

Les bactéries acétobacter, telles que Acetobacter diazotrophicus qui peut être isolé de plants de café ou de canne à sucre, sont des bactéries productrices d’acide et fixatrices d’azote. En fait, la relation entre A. diazotrophicus et la canne à sucre, observée pour la première fois au Brésil, a été le premier rapport d’une relation symbiotique bénéfique entre les graminées et les bactéries par la fixation de l’azote. Les bactéries fixatrices d’azote sont importantes dans l’agriculture moderne – l’exploitation de ces bactéries permettrait de réduire la dépendance actuelle aux engrais azotés, ce qui aurait des résultats positifs pour l’écosystème et la santé des humains et des autres animaux. D’autres souches peuvent être trouvées dans des échantillons de vinaigre de riz japonais (komesu) ou de vinaigre de riz non poli (kurosu).

Structure du génome

Les génomes bactériens d’Acetobacter doivent actuellement être séquencés.

Structure cellulaire et métabolisme

Acetobacter est une bactérie aérobie obligatoire, fixatrice d’azote, connue pour produire de l’acide à la suite de processus métaboliques. Alors que toutes les bactéries fixatrices d’azote contiennent de la nitrogénase afin d’utiliser l’azote gazeux atmosphérique comme source de biosynthèse métabolique, différents micro-organismes fixateurs d’azote protègent les microorganismes sensibles à l’oxygène de l’exposition à l’oxygène de différentes manières. A. diazotrophicus a été qualifié d’intéressant car il effectue la fixation de l’azote dans des conditions aérobies. Elle a besoin d’oxygène pour produire de grandes quantités d’ATP nécessaires à la fixation de l’azote ; cependant, on sait peu de choses sur le mécanisme ou le système qui protège la nitrogénase dans des conditions aérobies. A. diazotrophicus est un endophyte végétal et a été dit capable d’excréter environ la moitié de son azote fixé sous une forme que les plantes peuvent utiliser.

Ecologie

Micrographie électronique d’une tige de canne à sucre
avec colonisation d’Acetobacter diazotrophicus.
From The University of Arizona

Les bactéries Acetobacter peuvent être trouvées dans des relations symbiotiques avec de nombreuses plantes différentes, comme la canne à sucre et les plants de café, ainsi que dans le vinaigre de fermentation. Les endophytes sont des procaryotes qui s’associent aux plantes en colonisant leurs tissus internes. On a observé que nombre de ces bactéries favorisent la croissance des plantes, mais les mécanismes à l’origine de cette relation ne sont pas encore totalement compris. Vous trouverez ci-dessous un tableau des endroits où l’on peut trouver A. diazotrophicus.

Vinaigre

Au Japon, le vinaigre de riz poli komesu et le vinaigre de riz non poli kurosu sont des assaisonnements traditionnels fabriqués par saccharification du riz, fermentation alcoolique et oxydation de l’éthanol en acide acétique. La méthode traditionnelle et la plus courante de production de ces vinaigres est appelée fermentation statique de l’acide acétique en surface : un liquide alcoolisé contenant du vinaigre, appelé moromi, est mis à fermenter dans des récipients couverts pour éviter toute contamination bactérienne ; après quelques jours, une pellicule crêpée de bactéries acétiques, qui appartiennent généralement au genre Acetobacter, recouvre la surface du moromi et on laisse la fermentation se poursuivre pendant environ un mois. L’acétate d’acide faible est un produit typique du métabolisme microbien et est connu pour ses effets cytotoxiques comme le retardement de la croissance. Ceci est lié à la  » nature lipophile faible de l’acide non dissocié qui permet à la molécule de traverser la membrane cytoplasmique  » (Steiner et Sauer 2001). Ce mouvement de molécules est censé perturber les gradients ioniques, augmenter la concentration interne d’acétate et/ou perturber les processus naturels de la membrane. Très peu de micro-organismes sont connus pour être relativement résistants à de fortes concentrations d’acétate ; les bactéries des genres Acetobacter et Gluconobacter, toutes deux utilisées dans la fermentation statique du vinaigre, sont deux des bactéries acétiques les plus connues (Steiner et Sauer 2001).

Général:

• L’Université d’Arizona : Importance de la fixation biologique de l’azote

Structure cellulaire et métabolisme:

• Flores-Encarnacion, M., M. Contreras-Zentella, L. Soto-Urzua, G. R. Aguilar, B. E. Baca, et J. E. Escamilla. 1999. « Le système respiratoire et l’activité diazotrophique d’Acetobacter diazotrophicus PAL5 ». Journal of Bacteriology, vol. 181, no. 22. Société américaine de microbiologie. (6987-6995)

Ecologie:

• Muthukumarasamy, R., G. Revathi, S. Seshadri, et C. Lakshminarasimhan. 2002. « GluconAcetobacter diazotrophicus (syn. Acetobacter diazotrophicus), un endophyte diazotrophique prometteur dans les tropiques ». Science actuelle, vol. 83, no. 2. (137-145)

Vinegar

• Nanda, Kumiko, Mariko Taniguchi, Satoshi Ujike, Nobuhiro Ishihara, Hirotaka Mori, Hisayo Ono, et Yoshikatsu Murooka. 2001. « Characterization of acetic acid bacteria in traditional acetic acid fermentation of rice vinegar (komesu) and unpolished rice vinegar (kurosu) produced in Japan ». Applied and Environmental Microbiology, vol. 67, no. 2. Société américaine de microbiologie. (986-990)
• Steiner, Peter et Uwe Sauer. 2001. « Protéines induites pendant l’adaptation d’Acetobacter aceti à de fortes concentrations d’acétate ». Applied and Environmental Microbiology, vol. 67, no. 12. Société américaine de microbiologie. (5474-5481)