Acidithiobacillus

Acidithiobacillus
Datei:Acidithiobacillus ferrooxidans.jpg Acidithiobacillus ferrooxidans
Systematik
Reich: Pseudomonadati Abteilung: Proteobakterien (Pseudomonadota) Klasse: Acidithiobacillia Ordnung: Acidithiobacillales Familie: Acidithiobacillaceae Gattung: Acidithiobacillus
Wissenschaftlicher Name der Familie
Acidithiobacillaceae
Garrity et al. 2005
Wissenschaftlicher Name der Gattung
Acidithiobacillus
Kelly & Wood 2000 emend. Hallberg et al. 2010.

Acidithiobacillus ist eine Gattung von Bakterien, die im Jahr 2000 durch Neuzuordnung einiger Thiobacillus-Arten zu einer neuen Gattung etabliert wurde. Sie ist die einzige Gattung der Familie Acidithiobacillaceae. Die Arten der Gattung sind charakterisiert durch Chemolithotrophie, Acidophilie und die Fähigkeit zur Oxidation von elementarem Schwefel und reduzierten Schwefelverbindungen.

Merkmale

Charakteristische und gut untersuchte Arten sind:

Acidithiobacillus ferrooxidans: oxidiert zweiwertiges Eisen, elementaren Schwefel und reduzierte Schwefelverbindungen. Durch diese Oxidationen werden Eisen-Schwefel-Minerale wie Pyrit und Markasit aufgelöst. Die entstehenden Stoffwechselprodukte sind dreiwertiges Eisen bzw. Schweflige Säure und Schwefelsäure. Die Gattung Acidithiobacillus toleriert sehr hohe Säurekonzentrationen, so wurde dieses Bakterium in Sauerwässern gefunden, die aus Pyrit-haltigen Bergbauhalden sickern (saure Grubenwässer).<ref name="PMID14897836" />

Acidithiobacillus thiooxidans: oxidiert reduzierte Schwefelverbindungen zu Schwefliger Säure und Schwefelsäure. Das Bakterium wurde gefunden in Sauerwässern, die aus Pyrit-haltigen Bergbauhalden sickern, und in beschädigten Abwasserleitungen, die Schwefelwasserstoff und andere reduzierte Schwefelverbindungen enthielten.<ref name="PMID16558952" />

Vorkommen und Bedeutung

Beide Arten bewohnen Gesteine, Bergwerke und Bergbauhalden, die chemische Verbindungen mit zweiwertigem Eisen oder reduzierte Schwefelverbindungen oder beides enthalten. Sie werden industriell beim Bioleaching, einem speziellen Metallgewinnungsverfahren, eingesetzt, bei dem durch bakterielle Oxidationen Metalle aus sulfidischen Erzen, Gold aus Pyriteinschluss und Uran aus Uraninit-haltigen Erzen gewonnen werden. Da Tagebaurestlöcher oftmals Pyrit und andere Sulfidmineralien enthalten, führt die Gegenwart dieser Bakterienarten und anderer Arten mit ähnlichem Stoffwechsel zur Bildung von Schwefelsäure (Absinken des pH-Wertes) und gegebenenfalls zur Verockerung der Vorfluter, wenn Eisen bei wieder steigendem pH-Wert aus der Lösung ausfällt.

A. thioxoidans zählt in den Frasassi-Höhlen in Italien zu den sulfatreduzierenden Bakterien, die sich über über einen, durch das Höhlensystem fließenden Bach, befindlichen Gipskrusten Biofilme bilden. Sie werden als “snottites” oder “mucoliti” bezeichnet. Die Biofilme weisen pH-Werte zwischen 0 und 2 auf und stellen die sauersten Mikrohabitate in der Höhle dar. Sie werden von sulfidoxidierenden Bakterien gebildet, die auf Schwefelwasserstoff (H₂S) aus der Höhlenatmosphäre angewiesen sind, und enthalten einfache Gemeinschaften säuretoleranter Bakterien und Archaeen.<ref>Hypogene Karst Regions and Caves of the World (= Cave and Karst Systems of the World). 1st ed. 2017. Springer International Publishing : Imprint: Springer, Cham 2017, ISBN 978-3-319-53348-3. </ref>

Systematik

Die Gattung Acidithiobacillus wurde 2000 durch Donovan P. Kelly und Ann P. Wood etabliert, die einige Arten der Gattung Thiobacillus (Familie der Hydrogenophilaceae der Betaproteobacteria) in die neue Gattung stellten.<ref name="PMID10758854" /> Acidithiobacillus ist gegenwärtig die einzige Gattung der Familie Acidithiobacillaceae. Sie gehört zur Ordnung der Acidithiobacillales, die die einzige Ordnung in der Klasse der Acidithiobacillia darstellt. 2013 wurde vorgeschlagen, die Ordnung der Acidithiobacillales einer neuen, eigenständigen Klasse der Acidithiobacillia zuzuordnen, die neben den Betaproteobacteria und Gammaproteobacteria anzuordnen ist.<ref name="PMID23334881" /> Üblicherweise werden derartige Änderungen erst mit Neuauflage des wichtigen Referenzwerks der phylogenetischen Systematik der Prokaryoten, Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology anerkannt.

Folgende Arten sind bekannt (Stand 2014):<ref name="lpsn" />

• Acidithiobacillus albertensis corrig. (Bryant et al. 1988) Kelly & Wood 2000 (Basonym: Thiobacillus albertis (sic))
• Acidithiobacillus caldus (Hallberg & Lindström 1995) Kelly & Wood 2000 (Basonym: Thiobacillus caldus)
• Acidithiobacillus ferridurans Hedrich & Johnson 2013<ref name="PMID23710060" />
• Acidithiobacillus ferrivorans Hallberg et al. 2010<ref name="PMID19787416" />
• Acidithiobacillus ferrooxidans (Temple & Colmer 1951) Kelly & Wood 2000 (Basonym: Thiobacillus ferrooxidans)<ref name="PMID14897836" />
• Acidithiobacillus thiooxidans (Waksman & Joffe 1922) Kelly & Wood 2000 (Basonym: Thiobacillus thiooxidans)<ref name="PMID16558952" />

Siehe auch

• Endolithe

Quellen

Literatur

• G. Fuchs, H. G. Schlegel: Allgemeine Mikrobiologe. 8. Auflage, Georg Thieme, Stuttgart 2007, ISBN 3-13-444608-1.
• George M. Garrity (Hrsg.): Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. 2. Auflage, Band 2: The Proteobacteria. Part B: The Gammaproteobacteria. Springer, New York 2005, ISBN 978-0-387-24144-9. 

Einzelnachweise

<references> <ref name="lpsn">Jean Euzéby, Aidan C. Parte: Genus Acidithiobacillus. In: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Abgerufen am 27. Juli 2014. </ref> <ref name="PMID10758854">D. P. Kelly, A. P. Wood: Reclassification of some species of Thiobacillus to the newly designated genera Acidithiobacillus gen. nov., Halothiobacillus gen. nov. and Thermithiobacillus gen. nov. In: International journal of systematic and evolutionary microbiology, Band 50, Nr. 2, März 2000, S. 511–516, ISSN 1466-5026. doi:10.1099/00207713-50-2-511. PMID 10758854.</ref> <ref name="PMID14897836">K. L. Temple, A. R. Colmer: The autotrophic oxidation of iron by a new bacterium, thiobacillus ferrooxidans. In: Journal of bacteriology, Band 62, Nr. 5, November 1951, S. 605–611, ISSN 0021-9193. PMID 14897836. PMC 386175 (freier Volltext).</ref> <ref name="PMID16558952">S. A. Waksman, J. S. Joffe: Microörganisms Concerned in the Oxidation of Sulfur in the Soil: II. Thiobacillus Thiooxidans, a New Sulfur-oxidizing Organism Isolated from the Soil. In: Journal of bacteriology, Band 7, Nr. 2, März 1922, S. 239–256, ISSN 0021-9193. PMID 16558952. PMC 378965 (freier Volltext).</ref> <ref name="PMID19787416">K. B. Hallberg, E. González-Toril, D. B. Johnson: Acidithiobacillus ferrivorans, sp. nov.; facultatively anaerobic, psychrotolerant iron-, and sulfur-oxidizing acidophiles isolated from metal mine-impacted environments. In: Extremophiles. Life under extreme conditions, Band 14, Nr. 1, Januar 2010, S. 9–19, ISSN 1433-4909. doi:10.1007/s00792-009-0282-y. PMID 19787416.</ref> <ref name="PMID23710060">S. Hedrich, D. B. Johnson: Acidithiobacillus ferridurans sp. nov., an acidophilic iron-, sulfur- and hydrogen-metabolizing chemolithotrophic gammaproteobacterium. In: International journal of systematic and evolutionary microbiology, Band 63, Nr. 11, November 2013, S. 4018–4025, ISSN 1466-5034. doi:10.1099/ijs.0.049759-0. PMID 23710060.</ref> <ref name="PMID23334881">K. P. Williams, D. P. Kelly: Proposal for a new class within the phylum Proteobacteria, Acidithiobacillia classis nov., with the type order Acidithiobacillales, and emended description of the class Gammaproteobacteria. In: International journal of systematic and evolutionary microbiology, Band 63, Nr. 8, August 2013, S. 2901–2906, ISSN 1466-5034. doi:10.1099/ijs.0.049270-0. PMID 23334881.</ref> </references>