Pseudomonas

Pseudomonas
Datei:Pseudomonas.jpg Pseudomonas aeruginosa (Sekundärelektronenmikroskopische Aufnahme, koloriert)
Systematik
Reich: Pseudomonadati Abteilung: Proteobakterien (Pseudomonadota) Klasse: Gammaproteobacteria Ordnung: Pseudomonadales Familie: Pseudomonadaceae Gattung: Pseudomonas
Wissenschaftlicher Name
Pseudomonas
Migula 1894

Pseudomonas (fem.: die Pseudomonas, Plural für die der Gattung angehörigen Organismen: Pseudomonaden, von , ) ist eine Gattung stäbchenförmiger, mit polaren Geißeln sich aktiv bewegender, immer anaerob oder aerob veratmend, nie fermentierender gramnegativer Bakterien. Sporen werden nicht gebildet. Das Genom der Art P. aeruginosa wurde vollständig sequenziert.<ref>Pseudomonas Genome Project</ref>

Merkmale und Stoffwechsel

Die Größe variiert zwischen 0,5–1,0 × 1,5–5,0 µm. Sie können sich mit einer oder mehreren polaren Geißeln aktiv bewegen (sie sind motil). Sie reagieren im Voges-Proskauer-Test negativ, im Katalase-Test positiv. Bei den meisten Arten fällt der Oxidase-Test positiv aus, z. B. bei Pseudomonas fluorescens, diese Arten besitzen somit ein c-Typ-Cytochrom.

Pseudomonaden sind aerob, das heißt, sie brauchen in der Regel Sauerstoff für ihren Energiestoffwechsel, um zu wachsen. Sie nutzen also einen oxidativen Energiestoffwechsel mit Sauerstoff als Elektronenakzeptor. Zucker werden dabei über den Entner-Doudoroff-Weg zur Energiegewinnung abgebaut. Nitrat kann bei den meisten Arten als alternativer Elektronenakzeptor statt Sauerstoff bei der Atmung dienen (Nitratatmung). In diesem Fall wird Nitrat (NO₃⁻) zu elementarem, molekularem Stickstoff (N₂) reduziert (Denitrifikation). Da für die Nitratatmung kein Sauerstoff nötig ist, sind einige Arten auch in der Lage, unter Ausschluss frei gelösten Sauerstoffs (anoxisch) zu wachsen, doch dies ist eher selten der Fall. Als Vertreter der nitratreduzierenden Bakterien werden die Arten Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas stutzeri und Pseudomonas denitrificans bei der Abfallbehandlung zur Nitratelimination eingesetzt. Eine der wenigen Arten, die nicht zur Nitratatmung fähig sind, ist Pseudomonas fluorescens.

Fermentation wird von dieser Gattung nicht als Energiestoffwechsel genutzt, alle Arten sind sogenannte Nonfermenter (Nichtfermentierer).

Mehrere Pseudomonas-Arten produzieren bei Eisenmangel Siderophore; mindestens 50 verschiedene Pyoverdine wurden gefunden, außerdem Ferrioxamine, die sonst nur in Actinobakterien vorkommen.<ref>S. A. Essén et al.: Siderophore production by Pseudomonas stutzeri under aerobic and anaerobic conditions. In: Applied and Environmental Microbiology, Band 73, Nr. 18, September 2007, S. 5857–5864; doi:10.1128/AEM.00072-07, PMC 2074896 (freier Volltext), PMID 17675442 (englisch).</ref>

Kulturen von P. aeruginosa zeichnen sich durch eine blau-grüne Färbung des Kulturmediums und süßlich-aromatischen Geruch aus.

Artenliste

Liste einiger Pseudomonas-Arten gemäß LPSN (Stand 7. September 2026):<ref name="LPSN">LPSN: Genus Pseudomonas Migula 1894 (Approved Lists 1980).</ref>

• Pseudomonas abietaniphila Mohn et al. 1999
• Pseudomonas abieticivorans Ristinmaa et al. 2024
• Pseudomonas aegrilactucae Sawada et al. 2022
• Pseudomonas abyssi Wei et al. 2018
• Pseudomonas aeruginosa (Schroeter 1872) Migula 1900 (Approved Lists 1980) – Typusart
• Pseudomonas aestiva Poli et al. 2024
• Pseudomonas aestuarii Kim et al. 2023
• Pseudomonas akappageensis corrig. Morimoto et al. 2020
• Pseudomonas alabamensis Fullem et al. 2025
• Pseudomonas alcaligenes Monias 1928 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas alcaliphila Yumoto et al. 2001
• Pseudomonas algeriensis Aibeche et al. 2026
• Pseudomonas alkylphenolica Mulet et al. 2015
• Pseudomonas allii Sawada et al. 2021
• Pseudomonas alliivorans Zhao et al. 2022
• Pseudomonas allokribbensis Morimoto et al. 2021
• Pseudomonas alloputida Keshavarz-Tohid et al. 2020
• Pseudomonas alvandae Girard et al. 2022
• Pseudomonas amygdali Psallidas & Panagopoulos 1975 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas anatoliensis Duman et al. 2021
• Pseudomonas anguilliseptica Wakabayashi & Egusa 1972 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas antarctica Reddy et al. 2004
• Pseudomonas antimicrobica Attafuah & Bradbury 1990
• Pseudomonas anuradhapurensis Girard et al. 2022
• Pseudomonas aphyarum Testerman et al. 2023
• Pseudomonas arabinosi Zhao et al. 2025
• Pseudomonas arcuscaelestis Mulet et al. 2021
• Pseudomonas argentinensis Peix et al. 2005
• Pseudomonas aromaticivorans Banerjee et al. 2023
• Pseudomonas arsenicoxydans Campos et al. 2011
• Pseudomonas arvensis Delitte et al. 2026
• Pseudomonas asgharzadehiana Girard et al. 2022
• Pseudomonas asiatica Tohya et al. 2019
• Pseudomonas asplenii (Ark & Tompkins 1946) Savulescu 1947 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas asturiensis González et al. 2013
• Pseudomonas asuensis Reddy & Garcia-Pichel 2015
• Pseudomonas atacamensis Poblete-Morales et al. 2021
• Pseudomonas atagonensis corrig. Morimoto et al. 2020
• Pseudomonas auratipiscis Duman et al. 2025
• Pseudomonas avellanae Janse et al. 1997
• Pseudomonas aylmerensis corrig. Tchagang et al. 2021
• Pseudomonas azadiae Girard et al. 2022
• Pseudomonas azerbaijanoccidentalis corrig. Girard et al. 2022
• Pseudomonas azerbaijanorientalis corrig. Girard et al. 2022
• Pseudomonas azotoformans Iizuka & Komagata 1963 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas baetica López et al. 2012
• Pseudomonas cannabina (ex Šutič & Dowson 1959) Gardan et al. 1999
• Pseudomonas chlororaphis (Guignard & Sauvageau 1894) Bergey et al. 1930 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas danubii Mulet et al. 2023
• „Pseudomonas denitrificans“ (Christensen 1903)
• Pseudomonas edaphica Ramírez-Bahena et al. 2019
• Pseudomonas fluorescens Migula 1895 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas gelidicola Kadota 1951 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas germanica Atanasov et al. 2022
• Pseudomonas hamedanensis Girard et al. 2022
• Pseudomonas idahonensis Testerman et al. 2023
• Pseudomonas japonica Pungrasmi et al. 2008
• Pseudomonas kairouanensis Oueslati et al. 2020
• Pseudomonas kielensis Gieschler et al. 2021
• Pseudomonas lactis von Neubeck et al. 2017
• Pseudomonas mangrovi Ye et al. 2019
• Pseudomonas marginalis (Brown 1918) Stevens 1925 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas nabeulensis Oueslati et al. 2020
• Pseudomonas ogarae Garrido-Sanz et al. 2022
• Pseudomonas putida (Trevisan 1889) Migula 1895 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas qingdaonensis Wang et al. 2026
• Pseudomonas resinovorans Delaporte et al. 1961 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas syringae van Hall 1902 (Approved Lists 1980)
• Pseudomonas taiwanensis Wang et al. 2010
• Pseudomonas ulcerans Duman et al. 2025
• Pseudomonas vancouverensis Mohn et al. 1999
• Pseudomonas wadenswilerensis Frasson et al. 2017
• Pseudomonas wuhanensis Hou et al. 2026
• Pseudomonas xanthosomatis corrig. Girard et al. 2022
• Pseudomonas yamanorum Arnau et al. 2015
• Pseudomonas zeae Girard et al. 2022

…

Verschiebung(en):

• Pseudomonas stutzeri (Lehmann & Neumann 1896) Sijderius 1946 (Approved Lists 1980)
  ⇒ Stutzerimonas stutzeri (Lehmann & Neumann 1896) Lalucat et al. 2022

Ökologie

Pseudomonaden sind ubiquitär, also allgegenwärtig in der Umwelt („Pfützenkeim“). Man findet sie im Boden, Wasser sowie in oder auf Pflanzen und Tieren. Pseudomonaden leben oft saprotroph, also von abgestorbenem organischen Material. Man findet sie auch häufig in der Rhizosphäre, diese von den Pflanzen beeinflusste Umgebung stellt ein gutes Habitat für Pseudomonaden dar, sie sind gut an die Rhizosphäre angepasst.<ref>B. J. J. Lugtenberg, G. V. Bloemberg: Life in the rhizosphere. In: J. L. Ramos (Hrsg.): Pseudomonas. Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York 2004, Band 1, S. 403–430.</ref> So bewegen sie sich unter anderem aktiv, sind chemotaxisch und resistent gegen spezielle Abwehrstoffe der Pflanzen. Obwohl einige pflanzenpathogen sind, tragen viele Arten auch zum Schutz der Pflanzen bei, indem sie innerhalb der Rhizosphäre andere Mikroorganismen verdrängen. Des Weiteren sind einige Arten wie Pseudomonas putida mit arbuskulären Mykorrhizapilzen assoziiert und fördern somit sogar das Wachstum der Pflanzen.<ref>Veronica Artursson, Roger D. Finlay, Janet K. Jansson: Interactions between arbuscular mycorrhizal fungi and bacteria and their potential for stimulating plant growth. In: Environmental Microbiology, Band 8, Nr. 1, 2006, S. 1–10; doi:10.1111/j.1462-2920.2005.00942.x, PMID 16343316 (englisch).</ref> Man spricht von Pflanzenwachstumsfördernde Rhizobakterien|plant-growth promoting rhizobacteria (PGPR), zu Deutsch pflanzenwachstumsfördernde Rhizobakterien.

Pathogenität

Die Pseudomonaden sind physiologisch hoch flexibel und können auch als opportunistische Krankheitserreger bei bereits geschwächten Pflanzen und Tieren auftreten. Von vielen Pseudomonas-Arten existieren pflanzenpathogene Stämme, so genannte Pathovare (Phytopathogene). Die Art Pseudomonas marginalis verursacht, meist an Sprossachsen, die Weichfäule. Pseudomonas syringae subsp. savastanoi pv. oleae verursacht die Tuberkelkrankheit beim Olivenbaum. Pseudomonas syringae pv. aesculi ist neben der Kastanienminiermotte und seltener Phytophthora-Arten (Oomycetes) ein bedeutender Verursacher des Kastaniensterbens, der den Baum so stark schädigt, dass er anfällig für opportunistische Pilze wird.<ref>UK Forestry Commission Joan Webber: Bleeding Canker of Horse Chestnut, abgerufen am 13. September 2016.</ref><ref>Thomas Hahn: Kastaniensterben: Mein Freund, blutender Baum. In: Süddeutsche Zeitung vom 12. September 2016, abgerufen am 13. September 2016.</ref> Bei Tieren kann u. a. die Fleckenseuche der Süßwasserfische von Pseudomonas verursacht werden. Arten wie Pseudomonas aeruginosa können für Menschen mit geschwächtem Immunsystem gefährlich sein.

Die Virulenzgene sind meistens mobil (Plasmide) und können leicht von einer Pseudomonas-Art auf eine andere, aber auch auf entfernter verwandte Bakterien übertragen werden. So besitzen die Pseudomonaden oft ein sogenanntes R-Plasmid, welches der Übertragung der Resistenzgene dient.

Das hochgefährliche Nervengift Tetrodotoxin (TTX) wird von einigen Pseudomonas-Arten produziert. Auch anhydro-TTX, eine im molekularen Aufbau leicht abweichende Variante, wurde bei dieser Gattung nachgewiesen. Pseudomonas und auch verschiedene Vibrionen werden für die starke Giftigkeit verschiedener Kugelfische verantwortlich gemacht.<ref>A. C. Scoging: Marine biotoxins. In: Journal of Applied Microbiology Symposium Supplement, Band 84, 1998, S. 418–508; doi:10.1046/j.1365-2672.1998.0840s141S.x (englisch).</ref> Der Fisch nimmt die Bakterien vermutlich durch die Nahrung (zum Beispiel verschiedene Krebstiere, Würmer und Rotalgen) auf. Pseudomonas wurde bei dem Kugelfisch Takifugu poecilonotus (Synonym: Fugu poecilonotus) nachgewiesen.<ref>M. Yotsu et al.: Production of tetrodotoxin and its derivatives by Pseudomonas sp. isolated from the skin of a pufferfish. In: Toxicon, Band 25, 1987, S. 225–228; doi:10.1016/0041-0101(87)90245-5, PMID 3576639.</ref> Man geht hierbei von einer Symbiose zwischen dem Kugelfisch und den Bakterien aus. Der Kugelfisch setzt das Gift für die Verteidigung bzw. Abschreckung gegen Räuber ein und liefert den Bakterien wiederum ein geeignetes Habitat. Die Fähigkeit der Bakterien, insbesondere der Vibrionen, Tetrodotoxin zu bilden, wurde allerdings wieder in Frage gestellt.<ref>Kendo Matsumura: Reexamination of Tetrodotoxin Production by Bacteria. In: Applied and Environmental Microbiology, 1. September 1995, S. 3468–3470; doi:10.1128/aem.61.9.3468-3470.1995 (englisch).</ref><ref>Kendo Matsumura: No ability to produce tetrodotoxin in bacteria — authors reply. In: Applied and Environmental Microbiology, Mai 2001, S. 2393–2394; doi:10.1128/AEM.8.3.2393-2394.20 (englisch).</ref>

Klinische Bedeutung

Die Gattung ist klinisch besonders wichtig, weil die Mehrheit ihrer Mitglieder Resistenzen gegen Antibiotika aufweist. Außerdem sind sie fähig, bei höherer Zelldichte Biofilme (Schleime) zu bilden, die sie gegen Fresszellen und Antibiotika schützen. Während Bakterien der Gattung Pseudomonas bei Menschen mit intaktem Immunsystem selten Krankheiten verursachen, können sie bei Patienten, deren Immunsystem bereits geschwächt ist (beispielsweise in Krankenhäusern, sogenannte Hospitalismuskeime), die Infektion von Wunden, Atem- und Harnwegen, Lungenentzündung sowie Sepsis und Herzerkrankungen verursachen. Wundinfektionen durch P. aeruginosa zeichnen sich durch ihre blau-grüne Färbung und ihren süßlich-aromatischen Geruch aus. Besonders gefährdet sind Patienten mit der Erbkrankheit Cystische Fibrose (Mukoviszidose), bei denen Lungenentzündungen durch Pseudomonas die häufigste Todesursache sind.

Zur Therapie eignen sich Acylaminopenicilline wie Piperacillin, Cephalosporine ab der dritten Generation (insbesondere Ceftazidim und Cefepim; Ceftriaxon und Cefotaxim hingegen sind nicht wirksam), Fluorchinolone, Aminoglykoside sowie Carbapeneme.

Klinische Studien zu Pseudomonas-Impfungen werden seit einiger Zeit durchgeführt, etwa vom österreichischen Biotech-Unternehmen Intercell, das seinen Impfstoff bereits in Phase III testet.<ref>Intercell starts a pivotal Phase II/III efficacy study with its Pseudomonas aeruginosa vaccine candidate (Memento vom 16. Februar 2013 im Webarchiv archive.today)</ref> Die referenzierte Studie kam nicht zum gewünschten Ergebnis.<ref >Impfstoffkandidat gegen Pseudomonas aeruginosa (VLA43) hat positiven Impfstoffeffekt in einer Phase II/III-Studie nicht bestätigt. Auf: LISAvienna.at vom 2. Juni 2016.</ref>

Anwendungen

Wie im September 2023 berichtet werden mit Hilfe gentechnisch veränderter Stämme des Bodenbakteriums Pseudomonas putida Verfahren entwickelt, um Kunststoffe wie Polyethylenterephthalat (PET) zu Produkten wie Terephthalsäure bzw. Ethylenglycol für ein anschließendes Upcycling abzubauen. Auch die biotechnische Erzeugung von Muconsäure, einem Ausgangsstoff für Nylon, wird getestet.<ref>Problem Plastikmüll – Bakterien machen PET-Kunststoffe zu neuem Rohstoff. Auf: n-zv.de vom 26. September 2023. Quelle: ntv.de, Stefan Parsch, dpa.</ref>

Literatur

• Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock – Mikrobiologie. 11. Auflage, Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8274-0566-1.
• Genus Pseudomonas. In: 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 0-387-95040-0 (englisch).
• Martin Dworkin et al. (Hrsg.): The Prokaryotes. A Handbook of the Biology of Bacteria. Band 6: Proteobacteria: Gamma Subclass. 3. Auflage, Springer-Verlag, New York 2006, ISBN 0-387-30746-X (englisch).

Weblinks

Commons: Pseudomonas – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Pseudomonas – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Immune System's Distress Signal Tells Bacteria When To Strike Back – englischsprachiger Wissenschaftsartikel zum Mechanismus der Umwandlung des harmlosen Darmbewohners P. aeruginosa in einen tödlichen, Sepsis verursachenden Krankheitserreger.

Einzelnachweise

<references />