Desulfonatronobacter ist eine Gattung von Bakterien. Arten von Desulfonatronobacter kommen in Sodaseen mit hohen Salzgehalten (hypersalin) und hohen pH-Werten vor. Zur Energiegewinnung und als Kohlenstoffquelle nutzen sie beispielsweise bestimmte Fettsäuren. Sie führen die Desulfurikation durch: Elektronen, die von den Fettsäuren stammen, werden auf bestimmte Schwefelverbindungen, wie beispielsweise Sulfat (Anion der Schwefelsäure), übertragen und hierdurch wird letztendlich ATP gewonnen.
Merkmale
Die Zellen der Arten von Desulfonatronobacter sind stäbchenförmig, mit einer Dicke von 0,5–1,0 µm und einer Länge von 0,8–5,0 µm. Sie treten einzeln oder paarweise auf. Sporenbildung wird nicht beobachtet. Die Art Desulfonatronobacter acidivorans kann sich durch ein einzelnes, subpolar-gelegenes Flagellum bewegen.
Arten von Desulfonatronobacter nutzen geradkettige C3-C8-Fettsäuren als Kohlenstoffquellen und Elektronendonatoren („Elektronenspender“). Die Elektronen werden auf bestimmte Schwefelverbindungen, wie Sulfat, übertragen. Die Schwefelverbindungen fungieren also als Elektronenakzeptoren, es handelt sich um die Desulfurikation (auch als Sulfatatmung bezeichnet). Die Art D. acetoxydans kann außerdem Alkohole wie beispielsweise Ethanol und 2-Propanol nutzen (s.h. unten die Tabelle).
Es werden die Schwefelverbindungen Sulfat und Thiosulfat als Elektronenakzeptoren genutzt. Die Art Desulfonatronobacter acetoxydans kann hierzu zusätzlich Sulfit nutzen. Alle Stämme sind mesophil: Die maximale Wachstumstemperatur für Desulfonatronobacter acidivorans liegt bei 38 °C, das Optimum bei 35 °C und für Desulfonatronobacter acetoxydans beträgt die maximale Wachstumstemperatur 43 °C, das Optimum liegt zwischen 37 und 40 °C. Die Art D. acidivorans kann in einem NaCl-Konzentrationsbereich von 11,7 bis 87,7 g/l wachsen, mit einem Optimum bei 35 g/l. Die Art D. acetoxydans wächst in einem NaCl-Konzentrationsbereich von 17,5 bis 234 g/l, mit einem Optimum bei 35 g/l. Der optimale pH-Wert für das Wachstum liegt zwischen 8,0 und 10,1, mit einem Optimum bei 9,0–9,5. Für D. acidivorans liegt der optimale pH-Wert zwischen 8,5 und 10,6, mit einem Optimum bei 10,0. Diese Art benötigt Vitamine als Wachstumsfaktoren.
Es folgt eine Tabelle mit einigen Merkmalen:
Merkmal
Desulfonatronobacter acetoxydans
Desulfonatronobacter acidivorans
Morphologie
stäbchenförmig
stäbchenförmig
Zellgröße (µm)
0,5–1,0 × 1,0–5,0
0,5–0,6 × 0,8–1,5
Motilität
−
+
DNA-G+C-Gehalt (mol%)
53,5 (Tm)
54,4 (Tm)
Hauptmenachinon
MK-9
MK-8
Optimaler pH-Wert
9,0–9,5
10.0
Optimale Temperatur (°C)
37–40
35
Optimale NaCl-Konzentration (g/l)
35
35
Wachstumsfaktorbedarf
Nr
Vitamine
Oxidation des Substrats
Vollständig
Vollständiga
Verbindungen, die als Elektronendonatoren und Kohlenstoffquellen verwendet werden
Symbole: +, positiv; −, negativ; Nr, nicht angegeben; Tm, „melting temperature“ von DNA, Temperatur, bei der sich die beiden DNA-Stränge trennen (Denaturierung)
a Während des Wachstums auf C7- und C8-Fettsäuren ist die Substratoxidation zu Acetat unvollständig.
b Nur mit Sulfit und Thiosulfat.
c Das Wachstum mit Thiosulfat als Elektronenakzeptor ist viel besser als mit Sulfat.
Ökologie
Die Arten von Desulfonatronobacter kommen in Sodaseen vor. Sie sind haloalkaliphil, sind also auf Lebensräume mit hohen Salz- und pH-Werten angewiesen.
Die zwei Arten D. acidivorans und D.acetoxydans wurden aus einer syntrophen, Acetat oxidierenden Kultur isoliert, die aus anoxischem Sediment des Bitter-1-Sees, einem Sodasee im Südwesten Sibiriens (Region Altai, Russland), gewonnen wurde.
Die Typusart der Gattung, Desulfonatronobacter acidivorans, wurde im Jahr 2012 erstbeschrieben. Es sind zwei Arten bekannt (Juni 2026), neben Desulfonatronobacter acidivorans wurde im Jahr 2016 noch die Art Desulfonatronobacter acetoxydans beschrieben. Die Gattung Desulfonatronobacter bildet einen Cluster mit der Gattung Desulfosalsimonas und ist nur entfernt mit anderen Familien innerhalb der Desulfobacterales verwandt (wie die 16S-rRNA-Phylogenie zeigt). Zusammen mit Desulfosalsimonas wird Desulfonatronobacter zu der Familie Desulfosalsimonadaceae innerhalb der Ordnung Desulfobacterales gestellt. Ursprünglich wurde Desulfonatronobacter in die Familie Desulfobacteraceae eingeordnet.
↑Yana Ryzhmanova, Yana Nepomnyashchaya, Tatyana Abashina, Elena Ariskina, Olga Troshina, Mikhail Vainshtein, Victoria Shcherbakova:New sulfate-reducing bacteria isolated from Buryatian alkaline brackish lakes: description of Desulfonatronum buryatense sp. nov. In: Extremophiles. Band17, Nr.5, 24.Juli 2013, ISSN1431-0651, S.851–859, doi:10.1007/s00792-013-0567-z.
↑Yana Ryzhmanova, Yana Nepomnyashchaya, Tatyana Abashina, Elena Ariskina, Olga Troshina, Mikhail Vainshtein, Victoria Shcherbakova:New sulfate-reducing bacteria isolated from Buryatian alkaline brackish lakes: description of Desulfonatronum buryatense sp. nov. In: Extremophiles. Band17, Nr.5, 24.Juli 2013, ISSN1431-0651, S.851–859, doi:10.1007/s00792-013-0567-z (englisch).
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