Syntrophobacterales

Die Syntrophobacterales bilden innerhalb der Deltaproteobacteria eine Ordnung von großteils sulfatreduzierenden Bakterien. Die den Artnamen vorangestellte Silbe Desulfo- steht für diesen Stoffwechselweg. Viele Arten dieser Ordnung nutzen allerdings zusätzlich, wenn nicht genügend Schwefelverbindungen vorhanden sind, auch die Fermentation als Stoffwechselweg. Einige Gattungen bzw. Arten sind nicht zu der Desulfurikation fähig, Fermentation ist der einzige Stoffwechselweg. Dies ist z.B. bei Syntrophus der Fall. Die Ordnung besteht aus zwei Familien: Syntrophobacteraceae und Syntrophaceae.

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Ökologie und Merkmale

Wie der Name der Ordnung schon sagt, sind einige Mitglieder syntroph. Das Wachstum wird durch Austausch von bestimmten Stoffwechselprodukten mit anderen Bakterien ermöglicht. Es besteht eine syntrophe Assoziation (Syntrophismus). So oxidiert Syntrophobacter Propionat, es entsteht Acetat, CO₂ und H₂. Für das Wachstum ist ein Wasserstoff und Format verbrauchender Organismus, z.B. Desulfovibrio erforderlich, da Syntrophobacter einen geringen Wasserstoff- und Formatgehalt in der Umgebung benötigt um die Oxidation energiegewinnend einzusetzen. Bakterien die durch den Stoffwechsel Acetat als einziges organisches Endprodukt erzeugen werden als acetogene Bakterien bezeichnet. Eine syntrophe Assoziation mit methagonen Bakterien (Methanbildner) kann ebenfalls bestehen.

Einige Arten sind durch Flagellen beweglich, meist ist dabei eine polare Flagelle vorhanden. Bei einigen Arten zeigen sich Flagellen nur im frühen Wachstumstadium der Kulturen, z.B. bei Syntrophus buswellii und Syntrophobacter pfennigii. Die Zellen sind meist stäbchenförmig. Thermodesulforhabdus norvegica und Desulfacinum infernum der Familie Syntrophobacteraceae sind thermophil, sie zeigen beste Wachstumsraten bei Temperaturen um 60°C. Alle anderen Gattung sind mesophil. Habitate aller Arten dieser Ordnung sind anoxisches Süß- oder Meerwasser.

Desulfurikation

Bei der Sulfatatmung als Form des Energiestoffwechsels ist nicht Sauerstoff wie bei der aeroben Atmung, sondern Sulfat, Thiosulfat oder Sulfit der Elektronenakzeptor. Die entsprechenden Schwefelverbindungen werden hierbei zu Sulfide bzw. Schwefelwasserstoff reduziert. Einfache organische Verbindungen wie z.B. Pyruvat, Butyrat, Ethanol und Lactat dienen als Kohlenstoffquelle und Donatoren, sie werden oxidiert. Die Oxidation von Syntrophobacter der Syntrophaceae sowie Syntrophus und Smithella der Syntrophobacteraceae ist nicht vollständig, das Produkt ist Acetat. Alle anderen Arten oxidieren die Substrate vollständig zu Kohlendioxid.

Sulfatreduzierende Bakterien werden auch als Desulfurikanten oder Sulfatatmer bezeichnet. Im englischen findet man den Begriff sulfate reducing bacteria (SRBs), bzw. sulfate reducing prokaryotes (SRPs).

Weitere Desulfurikanten sind in den Ordnungen Desulfobacterales und Desulfovibrionales innerhalb der Deltaproteobakterien vertreten. Vertreter der Desulfuromonadales sowie der Desulfurellaceae, ebenfalls bei den Deltaproteobakterien eingeordnet, bezeichnet man als schwefelreduzierenden Bakterien, sie nutzen kein Sulfat, sondern hauptsächlich elementaren Schwefel (oder auch Thiosulfat) als Elektronenakzeptor. Des Weiteren tritt die Desulfurikation in dem Phylum Thermodesulfobacteria und in der Ordnung Clostridiales der Abteilung Firmicutes (Gattung Desulfotomaculum) auf. Auch in der Domäne Archaea sind Desulfurizierer zu finden, z.B. die Gattung Archaeglobus.

Systematik

Diese Ordnung besteht aus folgenden Familien und Gattungen^[1]:

• Syntrophobacteraceae
  • Desulfacinum
  • Desulfatimicrobium
  • Desulfoglaeba
  • Desulforhabdus
  • Desulfovirga
  • Syntrophobacter
  • Thermodesulforhabdus

• Syntrophaceae
  • Desulfobacca
  • Desulfomonile
  • Smithella
  • Syntrophus

Quellen

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