Desulfurellaceae

Die Desulfurellaceae bilden eine Familie innerhalb der Deltaproteobacteria und sind das einige Mitglied der Ordnung Desulfurellales. Wie alle Proteobakterien sind die Arten gram-negativ. Die Zellen sind stäbchenförmig und meist durch eine einzige polare Flagelle beweglich. Es handelt sich um anaerobe, chemoorganotrophe oder auch chemolithoautotroph Bakterien. Die Arten von Desulfurellaceae sind Schwefelreduzierer, im Stoffwechsel wandeln sie elementaren Schwefel in Schwefelwasserstoff um. Ein weiteres Merkmal ist das Fehlen von Cytochromen obwohl ein Atmungsstoffwechsel durchgeführt wird.

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Ökologie

Alle Arten sind thermophil, das beste Wachstum erfolgt bei Temperaturen zwischen 50 und 60°C. Habitate sind Meerwasser und geothermisch erhitztes, schwefelhaltiges Süßwasser. Durch die Reduktion von Schwefel, Polysulfide oder Thiosulfat zu Schwefelwasserstoff sind sie wichtig für den Schwefelkreislauf.

Stoffwechsel

Die Arten von Desulfurellaceae zählen zu den schwefelreduzierenden Bakterien die auch als Schwefelatmer bezeichnet werden. Es handelt es sich um einen anaeroben Atmungstoffwechsel. Anstatt Sauerstoff bei der aeroben Atmung dienen elementarer Schwefel oder Polysulfide als Elektronenakzeptor. Elektronendonatoren sind einfache organische Verbindungen, sie werden vollständig durch den Citronensäurezyklus zu Kohlendioxid oxidiert. Die Schwefelverbindungen werden zu Sulfid bzw. Schwefelwasserstoff reduziert. Desulfurella propionica reduziert auch Thiosulfat.

Dieser Stoffwechselweg entspricht weitgehend der Desulfurikation, nur das ausschließlich elementarer Schwefel (auch Thiosulfat und polysulfide) genutzt wird. Bei der Desulfurikation, auch als dissimilatorische Sulfat-Reduzierung bezeichnet dient hauptsächlich Sulfat, bei verschiedenen Arten auch Sulfit, Thiosulfit und auch elementarer Schwefel als Akzeptor. Das Endprodukt ist ebenfalls Schwefelwasserstoff. Im Gegensatz zu den Sulfat-Reduzierenden Bakterien (engl.: Sulfat-Reducing Prokaryotes) spricht man bei den Desulfurellaceae somit von schwefelreduzierenden Bakterien (engl.: Sulfur-Reducing Prokaryotes).

Desulfurella multipotens ist chemolithoautotroph, es benötigt zum Wachstum ausschließlich CO₂, H₂ und elementaren Schwefel. Wenn vorhanden nutzt es aber auch organische Verbindungen wie Acetat, Pyruvat, Butyrat und gesättigte Fettsäuren.

Hippea maritima ist chemolithotroph, es nutzt H₂ und Schwefel, benötigt aber organische Substanzen als Donatoren und Kohlenstoffquelle. Genutzte organische Verbindungen sind z.B. Acetat, Pyruvat und gesättigte Fettsäuren.

Auch die Fähigkeit zur Fermentation als Stoffwechselweg zeigen einige Arten.

Systematik

Die Familie besteht aus folgenden Gattungen und Arten^[1]:

• Desulfurella
  • Desulfurella acetivorans
  • Desulfurella kamchatkensis
  • Desulfurella multipotens
  • Desulfurella propionica
• Hippea
  • Hippea maritima

Quellen

1. ↑ National Center for Biotechnology Information (NCBI) Stand: Februar 2007

Literatur

• Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock - Mikrobiologie. 11. Auflage. Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8274-0566-1
• George M. Garrity: Bergey's manual of systematic bacteriology. 2. Auflage. Springer, New York, 2005, Vol. 2: The Proteobacteria Part C: The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteabacteria ISBN 0-387-24145-0