Acetobacter

A Microbial Biorealm oldal az Acetobacter nemzetségről

Elektronmikroszkópos felvétel az Acetobacter diazotrophicus sejtekről, amelyeket egy nyálka típusú anyag tart össze, amelyet a baktérium által kolonizált cukornádszövet belsejében találtak. Az Arizonai Egyetemről

Klasszifikáció

Felsőbb rendű taxonok:

Baktériumok; Proteobaktériumok; Alphaproteobaktériumok; Rhodospirillales; Acetobacteraceae

Fajok:

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 baktériumok, mint például a kávénövényekből vagy cukornádból izolálható Acetobacter diazotrophicus, savtermelő, nitrogénmegkötő baktériumok. Valójában az A. diazotrophicus és a cukornád közötti kapcsolat, amelyet először Brazíliában figyeltek meg, volt az első jelentés a fűfélék és a baktériumok közötti, nitrogénmegkötésen keresztül megvalósuló előnyös szimbiózisról. A nitrogénmegkötő baktériumok fontosak a modern mezőgazdaságban – e baktériumok kiaknázása csökkentené a nitrogénműtrágyáktól való jelenlegi függőséget, ami pozitív hatással lenne az ökoszisztémára, valamint az emberek és más állatok egészségére. Más törzsek megtalálhatók a japán rizsecetből (komesu) vagy a csiszolatlan rizsecetből (kurosu) származó mintákban.

Genomszerkezet

Acetobacter baktérium genomját jelenleg még nem szekvenálták.

Cellaszerkezet és anyagcsere

Acetobacter egy obligát aerob, nitrogénmegkötő baktérium, amely arról ismert, hogy anyagcsere-folyamatok eredményeként savat termel. Bár minden nitrogénmegkötő baktérium tartalmaz nitrogenázt annak érdekében, hogy a légköri nitrogéngázt a metabolikus bioszintézis forrásaként hasznosíthassa, a különböző nitrogénmegkötő mikroorganizmusok különböző módon védik az oxigénre érzékeny mikroorganizmusokat az oxigénhatástól. Az A. diazotrophicus-t azért nevezték érdekesnek, mert aerob körülmények között végzi a nitrogénmegkötést. A nitrogénmegkötéshez szükséges nagy mennyiségű ATP előállításához oxigénre van szüksége; azonban keveset tudunk arról a mechanizmusról vagy rendszerről, amely aerob körülmények között védi a nitrogenázt. Az A. diazotrophicus növényi endofita, és állítólag képes a megkötött nitrogén mintegy felét a növények számára hasznosítható formában kiválasztani.

Ökológia

Elektronmikroszkópos felvétel egy cukornádszárról
Acetobacter diazotrophicus kolonizációval.
Az Arizonai Egyetemről

Acetobacter baktériumok számos különböző növénnyel, például cukornád- és kávénövénnyel, valamint az ecet erjesztésében szimbiózisban élnek. Az endofiták olyan prokarióták, amelyek a növényekkel úgy társulnak, hogy azok belső szöveteiben telepednek meg. Számos ilyen baktériumról megfigyelték, hogy elősegíti a növények növekedését, de e kapcsolat mögött meghúzódó mechanizmusok még nem teljesen ismertek. Az alábbi táblázatban felsoroljuk azokat a helyeket, ahol az A. diazotrophicus megtalálható.

Ecet

Japánban a csiszolt rizsecet komesu és a csiszolatlan rizsecet kurosu hagyományos fűszerek, amelyeket rizs cukrosításával, alkoholos erjesztéssel és az etanol ecetsavvá oxidálásával állítanak elő. Ezen ecetek előállításának hagyományos és legelterjedtebb módszere az úgynevezett statikus felületi ecetsavas erjesztés: az ecetes alkoholos folyadékot, az úgynevezett moromit fedett tartályokban erjesztik, hogy megakadályozzák a bakteriális szennyeződést; néhány nap elteltével az ecetsavbaktériumok – amelyek általában az Acetobacter nemzetségbe tartoznak – krepprétege borítja a moromi felületét, és az erjedést körülbelül egy hónapig hagyják folytatódni. A gyengén savas acetát a mikrobiális anyagcsere tipikus terméke, és ismert citotoxikus hatásairól, például a növekedés lassításáról. Ez a nem disszociált sav “gyenge lipofil jellegével függ össze, amely lehetővé teszi, hogy a molekula áthatoljon a citoplazmamembránon” (Steiner és Sauer 2001). A molekuláknak ez a mozgása feltehetően iongradienseket vet fel, növeli a belső acetátkoncentrációt és/vagy megzavarja a membrán természetes folyamatait. Nagyon kevés olyan mikroorganizmus ismert, amely viszonylag ellenálló a magas acetátkoncentrációval szemben; az Acetobacter és a Gluconobacter nemzetségbe tartozó baktériumok, amelyeket a statikus ecetfermentációban használnak, a két legismertebb ecetsavbaktérium (Steiner és Sauer 2001).

Általános:

• Arizonai Egyetem: Importance of Biological Nitrogen Fixation

Cell Structure and Metabolism:

• Flores-Encarnacion, M., M. Contreras-Zentella, L. Soto-Urzua, G. R. Aguilar, B. E. Baca, and J. E. Escamilla. 1999. “Az Acetobacter diazotrophicus PAL5 légzőrendszere és diazotróf aktivitása”. Journal of Bacteriology, vol. 181, no. 22. Amerikai Mikrobiológiai Társaság. (6987-6995)

Ecology:

• Muthukumarasamy, R., G. Revathi, S. Seshadri, and C. Lakshminarasimhan. 2002. “GluconAcetobacter diazotrophicus (syn. Acetobacter diazotrophicus), egy ígéretes diazotróf endofita a trópusokon”. Current Science, vol. 83, no. 2. (137-145)

Vinegar

• Nanda, Kumiko, Mariko Taniguchi, Satoshi Ujike, Nobuhiro Ishihara, Hirotaka Mori, Hisayo Ono és Yoshikatsu Murooka. 2001. “A Japánban előállított rizsecet (komesu) és csiszolatlan rizsecet (kurosu) hagyományos ecetsavas erjesztésében előforduló ecetsavbaktériumok jellemzése”. Alkalmazott és környezeti mikrobiológia, vol. 67, no. 2. Amerikai Mikrobiológiai Társaság. (986-990)
• Steiner, Peter és Uwe Sauer. 2001. “Az Acetobacter aceti magas acetátkoncentrációhoz való alkalmazkodása során indukált fehérjék”. Alkalmazott és környezeti mikrobiológia, vol. 67, no. 12. Amerikai Mikrobiológiai Társaság. (5474-5481)