Acetobacteraceae

Bacterium aceti

? Уксуснокислые бактерии
Acetobacter aceti
Научная классификация
Царство: Бактерии Тип: Протеобактерии Класс: Альфа-протеобактерии Порядок: Rhodospirillales Семейство: Acetobacteraceae
Латинское название
Acetobacteraceae
Роды
Acetobacter Acidicaldus Acidiphilium Acidisphaera Acidocella Acidomonas Asaia Belnapia Craurococcus Gluconacetobacter Gluconobacter Granulibacter Kozakia Leahibacter Muricoccus Neoasaia Oleomonas Paracraurococcus Rhodopila Roseococcus Rubritepida Saccharibacter Stella Swaminathania Teichococcus Zavarzinia
Систематика на Викивидах Поиск изображений на Викискладе

Acetobacteraceae или Уксуснокислые бактерии это семейство бактерий, которые получают энергию, окисляя этанол до уксусной кислоты и поэтому, часто развиваются вслед за дрожжами, используя продукт спиртового брожения как субстрат для роста. Это грамотрицательные, аэробные, палочковидные бактерии, слабоподвижные за счет перитрихиально или полярно расположенных жгутиков, или неподвижные. Довольно требовательны к субстратам для роста. Почти все виды нуждаются в отдельных витаминах, в первую очередь в пантотеновой кислоте, однако есть формы, способные к синтезу всех факторов роста.^[1] Не стоит путать их с родом Acetobacterium, которые являются анаэробными гомоацетогенными факультативными автотрофами и могут восстанавливать CO₂ до уксусной кислоты (см. статью Acetobacterium woodii). ^[2] Для производства уксуса применяются в соновном два рода - Gluconobacter и Acetobacter.

Характеристика семейства

В природе уксуснокислые бактерии практически вездесущи. Их легко обнаружить там, где в результате сбраживания сахара формируется этанол. Их легко получить их нектара цветов или перебродивших фруктов. Ещё одним хорошим субстратом для них служит яблочный сидр и не пастеризованное пиво, которое не пропускали через фильтр. Растут бактерии покрывая поверхность тонкой плёнкой — из-за своей аэробности и активной подвижности. Синтез уксуса начинается только тогда, когда уксуснокислые бактерии попадают на среду, содержащую алкоголь, например, в вино. Считаться, что активную роль в их распространении играют плодовые мушки и уксусные угрицы.^[3]

Поскольку эти бактерии продуцируют уксусную кислоту, они обычно ацидотолерантны, и хорошо растут при pH ниже 5.0, хотя оптимальным для их роста pH является промежуток 5.4-6.3.

К числу окисляемых соединений относятся одноатомные спирты, содержащие от 2 до 5 углеродных атомов, а также многоатомные спирты — производные сахаров. Окисление первичных спиртов приводит к образованию кислот. Например, этанол с помощью соответствующих дегидрогеназ окисляется до ацетата:

CH₃CH₂OH + НАД⁺ → CH₃CHO + НАД•H₂ (алкогольдигидрогеназа)
CH₃CHO + НАД⁺ + H₂O → CH₃COOH + НАД•H₂ (альдегиддигидрогеназа)

Вторичные спирты окисляются до кетонов:

CH₃-CHOH-CH₃ → CH₃-CO-CH₃.

Многоатомные спирты окисляются этими бактериями в альдозы и кетозы, например: сорбит → сорбоза; глицерин → диоксиацетон. Альдозы и кетозы могут далее окисляться в соответствующие кислоты. Метаболизирование cахаров осуществляется по окислительному пентозофосфатному пути. Круг окисляемых соединений различен для разных представителей, входящих в эту группу. С точки зрения характеристики энергетических возможностей уксуснокислых бактерий важно подчеркнуть, что у них развилась удивительная способность воздействовать на определенные химические группировки" осуществляя их одно- или двухступенчатое окисление.^[1]

Род Acetobacter

Acetobacteraceae, такие как Acetobacter, могут окислять уксусную кислоту до углекислого газа и воды, используя ферменты цикла кислот Кребса. При обилии спиртов они сначала окисляют их до альдегидов, а затем до соответствующих кислот, но после исчерпания из среды исходного субстрата бактерии начинают медленно окислять уксусную кислоту, включая ее в механизм конечного окисления — ЦТК.

Некоторые их них, такие как Acetobacter xylinum, известны тем, что синтезируют целлюлозу,^[4] что обычно свойственно только растениям и водорослям. Структура и свойства этой целлюлозы крайне необычны, а на Филипинах её даже употребляют в пищу.

Род Gluconobacter

Некоторые уксуснокислые бактерии не способны к последующим превращениям образовавшихся соединений, и их окислительные способности, следовательно, весьма ограничены. Эти бактерии, объединенные в род Gluconobacter (единственный вид G. oxydans), глюкозу окисляют до глюконовой кислоты, этанол — только до ацетата, который дальше не может ими окисляться из-за отсутствия некоторых ферментов ЦТК.^[1]

Научные источники

• Ecological occurrence of Gluconacetobacter diazotrophicus and nitrogen-fixing Acetobacteraceae members: their possible role in plant growth promotion 2008. Microb Ecol. 55(1):130-40.
• Genera and species in acetic acid bacteria, 2008 Int. J. Food Microbiol. Volume 125, Issue 1, Pages 15-24.
• Polyphasic taxonomy of acetic acid bacteria: An overview of the currently applied methodology, 2008 Int. J. Food Microbiol. Volume 125, Issue 1, Pages 2-14
• Biotechnological applications of acetic acid bacteria, 2008, Critical Reviews in Biotechnology, Volume 28, Issue 2, 101—124

Ссылки

• International conference on Acetic acid bacteria

Источники

1. ↑ ^{1 2 3} Микробиология Гусев М.В, Минеева Л.А_Учебник 2003 464с
2. ↑ Acetobacterium, a new genus of hydrogen-oxidizing, carbon dioxide-reducing, anaerobic bacteria 1977, Int J Syst Bacteriol 27, 355—361.
3. ↑ Vinegars of the World. Chapter 5. ISBN 978-88-470-0865-6
4. ↑ Formation of cellulose by certain species of Acetobacter Biochem J. 1951 May; 48(5): 618—621

На Викивидах есть страница по теме
Acetobacteraceae