Desulfovibrio diazotrophicus ist eine Bakterienart. Sie zählt zu den sulfatreduzierende Bakterien und kommt im Darm von Menschen vor, die Erstbeschreibung beruht auf Stuhlproben mehrerer chinesischen Freiwilligen. Das Bakterium ist zur Stickstofffixierung fähig, hierbei nimmt es elementaren Stickstoff aus der Umgebung auf und bildet hieraus Ammonium, die im weiteren Stoffwechsel genutzt werden. Hierauf deutet auch der Artname, D. diazotrophicus hin, Diazotrophie ist die Fähigkeit, elementaren Stickstoff als Stickstoffquelle zu nutzen. Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Stickstofffixierung von Desulfovibrio diazotrophicus auch in der Darmumgebung aktiv ist. Desulfovibrio diazotrophicus ist das erste aus Menschen isolierte sulfatreduzierende Bakterium, das nachweislich Stickstoff fixiert.
Merkmale mini|Desulfovibrio legallii und Desulfovibrio diazotrophicus (QI0027T) Es handelt sich um ein gramnegatives, leicht gekrümmtes Stäbchen (Vibrio-Form) bis hin zu spirochätenähnlichen Formen mit einer Länge von 1,4 bis 5 µm. Sie weisen nur manchmal lophotrichöse (über den ganzen Zellkörper verteilte) Flagellen auf.
Beobachtungen von Kügelchen im Mikroskop weisen darauf hin, dass Desulfovibrio diazotrophicus wahrscheinlich Polyhydroxyalkanoate als Energiespeicher nutzt.
Stoffwechsel Desulfovibrio diazotrophicus wächst nur unter Sauerstoffausschluss (anaerob) und nutzt die Sulfatatmung zur Energiegewinnung. Es nutzt hier Sulfat unter Verwendung von Wasserstoff, Kohlenmonoxid oder Alkohole als Elektronendonatoren. Es kann Stickstoff fixieren. Es nutzt verschiedene Zucker und verschiedene Säuren, wie z. B. L-Rhamnose, D-Fructose, L-Fucose, D-Galacturonsäure, Palatinose, Brenztraubensäure (Pyruvat), Methylpyruvat und Glucose. Das Temperaturoptimum für das Wachstum liegt bei 37 °C. Es wächst bei einem pH-Wert zwischen 4,5 und 6,5 (das Optimum liegt bei 5,9 pH).
Systematik Desulfovibrio diazotrophicus wurde im Jahr 2021 von Lizbeth Sayavedra und Mitarbeitern zuerst beschrieben. Sie zählt zu der Familie Desulfovibrionaceae innerhalb der Ordnung Desulfovibrionales der Klasse Desulfovibrionia.
Ökologie Beim Menschen stammt der größte Teil des benötigten Stickstoffs aus unserer Ernährung, aber Stickstofffixierung kann auch im Mikrobiom stattfinden. Der Darm von Säugetieren ist stickstoffarm, und der Wirt kann die Menge des für das Mikrobiom verfügbaren Stickstoffs steuern. Stickstofffixierende Bakterien nehmen hier eine ökologische Nischen ein, die für andere Bakterien nicht zugänglich sind. In einer Untersuchung der Stickstofffixierung durch Mikroben im Darm wurden allerdings keine Hinweise darauf gefunden, dass die Stickstofffixierungsaktivität wesentlich zur Stickstoffbilanz des Wirts beiträgt.
Sulfatreduzierende Bakterien (SRB) gedeihen im Darm und setzen dabei Schwefelwasserstoff (H2S) als Produkt der Sulfatreduktion frei. H2S ist ein starkes Toxin und wird mit chronischen Darmerkrankungen und Entzündungen des Dickdarms in Verbindung gebracht. Ebenso wurde das Vorhandensein einiger Desulfovibrio-Arten mit chronischer Parodontitis, Zelltod und entzündlichen Darmerkrankungen wie Colitis ulcerosa und Morbus Crohn in Verbindung gebracht. Die schädliche Rolle von SRB ist jedoch nicht eindeutig geklärt. H2S kann auch als Signalmolekül oder Energiequelle für Mitochondrien fungieren. Darüber hinaus tragen SRB durch die Verwendung von Wasserstoff zur effizienten Energiegewinnung und vollständigen Oxidation von Substraten bei, die von fermentativen Bakterien produziert werden. SRB könnten daher eine doppelte Rolle innerhalb des Darmmikrobioms spielen.
Einzelnachweise
Weblinks
NCBI
Kategorie:Deltaproteobacteria Kategorie:Deltaproteobakterien