Acetobacter

Pagină din Biorealul microbian despre genul Acetobacter

Micrografie electronică a celulelor de Acetobacter diazotrophicus ținute împreună de un material de tip mucilagiu găsit în interiorul țesutului de trestie de zahăr care a fost colonizat de această bacterie. De la Universitatea din Arizona

Clasificare

Taxe de ordin superior:

Bacteria; Proteobacteria; Alphaproteobacteria; Rhodospirillales; Acetobacteraceae

Specii:

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 Genomul

Descriere și semnificație

Bacteriile Acetobacter, cum ar fi Acetobacter diazotrophicus care poate fi izolat din plantele de cafea sau trestie de zahăr, sunt bacterii producătoare de acid și fixatoare de azot. De fapt, relația dintre A. diazotrophicus și trestia de zahăr, observată pentru prima dată în Brazilia, a fost primul raport despre o relație simbiotică benefică între ierburi și bacterii prin fixarea azotului. Bacteriile fixatoare de azot sunt importante în agricultura modernă – exploatarea acestor bacterii ar diminua dependența actuală de îngrășămintele cu azot, ceea ce ar avea rezultate pozitive pentru ecosistem și pentru sănătatea oamenilor și a altor animale. Alte tulpini pot fi găsite în mostre de oțet de orez japonez (komesu) sau de oțet de orez nepoluat (kurosu).

Structura genomului

Genomul bacteriilor Acetobacter nu a fost încă secvențiat în prezent.

Structura celulară și metabolismul

Acetobacter este o bacterie aerobă obligatorie, fixatoare de azot, cunoscută pentru producerea de acid ca urmare a proceselor metabolice. În timp ce toate bacteriile fixatoare de azot conțin azotază pentru a utiliza azotul atmosferic gazos ca sursă pentru biosinteza metabolică, diferite microorganisme fixatoare de azot protejează microorgansimele sensibile la oxigen de expunerea la oxigen în moduri diferite. A. diazotrophicus a fost numit interesant deoarece realizează fixarea azotului în condiții aerobe. Acesta are nevoie de oxigen pentru producerea unor cantități mari de ATP necesare pentru fixarea azotului; cu toate acestea, se cunosc puține lucruri despre mecanismul sau sistemul care protejează azotaza în condiții aerobe. A. diazotrophicus este un endofit al plantelor și s-a spus că este capabil să excrementeze aproximativ jumătate din azotul fixat într-o formă pe care plantele o pot folosi.

Ecologie

Micrografia electronică a unei tulpini de trestie de zahăr
cu colonizarea Acetobacter diazotrophicus.
De la Universitatea din Arizona

Bacteria Acetobacter poate fi găsită în relații simbiotice cu multe plante diferite, cum ar fi trestia de zahăr și plantele de cafea, precum și în oțetul de fermentare. Endofitele sunt procariote care se asociază cu plantele prin colonizarea țesuturilor interne ale acestora. S-a observat că multe dintre aceste bacterii promovează creșterea plantelor, dar mecanismele care stau la baza acestei relații nu sunt încă pe deplin înțelese. Mai jos este prezentat un tabel cu locurile în care poate fi găsită A. diazotrophicus.

Oțet

În Japonia, oțetul de orez lustruit komesu și oțetul de orez neșlefuit kurosu sunt condimente tradiționale care se obțin prin zaharificarea orezului, fermentarea alcoolului și oxidarea etanolului în acid acetic. Metoda tradițională și cea mai comună de producere a acestor oțeturi se numește fermentație statică a acidului acetic pe suprafață: un lichid alcoolic cu oțet, numit moromi, este fermentat în recipiente acoperite pentru a preveni contaminarea bacteriană; după câteva zile, o peliculă creponată de bacterii de acid acetic, care fac parte în general din genul Acetobacter, acoperă suprafața moromi, iar fermentația este lăsată să continue timp de aproximativ o lună. Acidul acetic slab este un produs tipic al metabolismului microbian și este cunoscut pentru efectele sale citotoxice, cum ar fi întârzierea creșterii. Acest lucru este legat de „natura lipofilă slabă a acidului nedisociat care permite moleculei să traverseze membrana citoplasmatică” (Steiner și Sauer 2001). Se crede că această mișcare a moleculelor aruncă în aer gradienți ionici, crește concentrația internă de acetat și/sau perturbă procesele naturale ale membranei. Foarte puține microorganisme sunt cunoscute ca fiind relativ rezistente la concentrații ridicate de acetat; bacteriile din genurile Acetobacter și Gluconobacter, ambele folosite în fermentarea statică a oțetului, sunt două dintre cele mai cunoscute bacterii producătoare de acid acetic (Steiner și Sauer 2001).

Generalități:

• Universitatea din Arizona: Importanța fixării biologice a azotului

Structura celulară și metabolismul:

• Flores-Encarnacion, M., M. Contreras-Zentella, L. Soto-Urzua, G. R. Aguilar, B. E. Baca, și J. E. Escamilla. 1999. „The respiratory system and diazotrophic activity of Acetobacter diazotrophicus PAL5”. Journal of Bacteriology, vol. 181, nr. 22. Societatea Americană de Microbiologie. (6987-6995)

Ecologie:

• Muthukumarasamy, R., G. Revathi, S. Seshadri, și C. Lakshminarasimhan. 2002. „GluconAcetobacter diazotrophicus (syn. Acetobacter diazotrophicus), a promising diazotrophic endophyte in tropics”. Current Science, vol. 83, nr. 2. (137-145)

Vinegar

• Nanda, Kumiko, Mariko Taniguchi, Satoshi Ujike, Nobuhiro Ishihara, Hirotaka Mori, Hisayo Ono, and Yoshikatsu Murooka. 2001. „Caracterizarea bacteriilor de acid acetic în fermentația tradițională cu acid acetic a oțetului de orez (komesu) și a oțetului de orez nepoluat (kurosu) produs în Japonia”. Applied and Environmental Microbiology, vol. 67, nr. 2. Societatea Americană de Microbiologie. (986-990)
• Steiner, Peter și Uwe Sauer. 2001. „Proteine induse în timpul adaptării lui Acetobacter aceti la concentrații mari de acetat”. Applied and Environmental Microbiology, vol. 67, nr. 12. Societatea Americană de Microbiologie. (5474-5481)