Oceanotoga teriensis
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Oceanotoga teriensis strain UFV_LIMV02. Bild 1 (oben): TEM mit morphologischen Merkmalen der Bakterienzelle. Der Pfeil zeigt auf die "Toga", eine spezifische Struktur der Ordnung Thermotogales. Balken=1 µm. Bild 2: In der TEM-Vergrößerung zeigt der Pfeil das Flagellum. Balken = 500 nm. | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Oceanotoga teriensis | ||||||||||||
| Jayasinghearachchi und Lal 2011 |
Oceanotoga teriensis ist eine Bakterienart. Sie verträgt relativ hohe Temperatur- und Salzkonzentrationen, Wachstum findet bei Temperaturen bis ca. 40 °C und einer Salzkonzentration von bis zu 12 % statt.[1][2] Die Art wurde häufig in Öllagerstätten gefunden. Sie kann verschiedene Kohlenhydrate zu organischen Säuren fermentieren, die als Kohlenstoffquelle für andere Bakterien dienen können. Die Art kann Schwierigkeiten bei der Ölförderung und Ölverarbeitung hervorrufen, da sie den mikrobiologisch Korrosionsprozess beschleunigen kann. Darüber hinaus nutzt Oceanotoga teriensis im Stoffwechsel die Reduktion von Thiosulfat und elementaren Schwefel zu Schwefelwasserstoff (H2S). Dies kann Stahlkorrosionsprozess erheblich verstärkt und somit Lagerung und Transport von Öl erschweren.[3]
Merkmale
Die Zellen von Oceanotoga teriensis sind stäbchenförmig mit einer Länge von 2–3 Mikrometern. Während der stationären Wachstumsphase werden rundliche Zellen gebildet. Sie treten einzeln, paarweise oder in kurzen Ketten auf. Sie sind beweglich und besitzen mehrere Flagellen. Die Zellen besitzen eine hüllenartige Außenstruktur, die sogenannte Toga. Es handelt sich um von Proteinhüllen gebildete, blasenförmige Ausstülpungen an den beiden Enden der Zelle.[2][4][3] Diese Struktur war namensgebend für die Abteilung Thermotogota, zu der Oceanotoga teriensis zählt.[5] Die Toga entspricht der äußeren Zellmembran von gramnegativen Bakterien, zwischen der Toga und der inneren Membran befindet sich das Periplasma.[5]
Stoffwechsel und Wachstum
Der Stoffwechsel von Oceanotoga teriensis ist heterotroph, sie benötigen organische Stoffe für das Wachstum. Oceanotoga spp. fermentiert verschiedene Kohlenhydrate oder proteinhaltiger Verbindungen.
Es kann zusätzlich Thiosulfat und Schwefel zu Schwefelwasserstoff reduzieren.[2]
Oceanotoga teriensis wächst verträgt einen großen pH-Bereich (5,5–9,0), optimales Wachstum erfolgt bei neutralem pH-Wert (7,3–7,8). Es ist salztoleranter (halophil) als die meisten anderen Arten der Abteilung Thermotogota und verträgt Salzgehalte von 0 bis 12 % NaCl mit einem Optimum von 4,0–4,5 %.
Ob der Stamm Oceanotoga teriensis OCT74T, wie andere Arten der Familie Petrotogaceae, hohe Temperaturen tolerieren kann, also als thermophil bezeichnet werden kann, ist noch unklar (Stand Oktober 2025). Die optimale Temperatur des Stammes Oceanotoga teriensis OCT74T wurde bei der Erstbeschreibung als 55–58 °C angegeben. Der in den Kultursammlungen (DSM, JCM und LMG) hinterlegte Stamm OCT74T kann allerdings bei 55 °C nicht wachsen. Die Wachstumstemperatur liegt hier bei 40 °C. Somit ist die Art nicht thermophil. Andere bekannte Stämme von Oceanotoga teriensis (UFV_LIMV02 und T3B) wachsen bei 30 bzw. 37 °C und gelten somit als mesophil.
Systematik
Oceanotoga teriensis wurde im Jahr 2001 beschrieben. Die Art zählt aktuell (Oktober 2025) zu der Familie Petrotogaceae.[6] Neben Oceanotoga zählen noch die Gattungen Defluviitoga, Geotoga, Marinitoga, Petrotoga und Tepiditoga zu der Familie. Untersuchungen ergaben, das zwei Isolate und zwei Umweltsequenzen wahrscheinlich fälschlicherweise als „Geotoga aestuarianus“ bzw. Geotoga sp. klassifiziert wurden und wahrscheinlich zu der Gattung Oceanotoga zählen. Auch für „Pseudodesulfovibrio aespoeensis“ BPX-6 (MG696671) wird vorgeschlagen, sie als zur Gattung Oceanotoga gehörend zu betrachten.[2]
Die Familie Petrotogaceae zählt zu der Ordnung Petrotogales der Klasse Thermotogae innerhalb des Phylums Thermotogota. Die Familie wurde im Jahr 2014 eingeführt. In der Klasse Thermotogae sind vier Ordnungen enthalten: Kosmotogales, Mesoaciditogales, Petrotogales und die Thermotogales.[7] Die Thermotogae werden phylogenetisch als ein sehr alter Zweig der Bakterien angesehen.[8]
Ökologie
Oceanotoga teriensis wurde in verschiedenen Umgebungen gefunden, beispielsweise in Ölbehältern, Schlammproben aus anaeroben Reaktoren, die in der Abwasserbehandlung eingesetzt werden, in Deponieböden, in Biogasanlagenreaktoren und im Meerwasser.[2]
Es wurde das vollständige Genom von dem Stamm UFV_LIMV02 sequenziert und es wurden Resistenzen gegen Schwermetalle und Antibiotika nachgewiesen. So wurde Resistenzen gegen β-Lactam-Antibiotika, Aminoglykosid-Antibiotika, Lincosamide (Clindamycin), Fluoroquinolone (Ciprofloxacin), Sulfonamide (Sulfamethoxazol/Trimethoprim) und Rifampicin beobachtet. Nur sechs Antibiotika zeigten Wirkung: Amphenicol (Chloramphenicol), Tetracycline, Macrolide (Azithromycin und Erythromycin), Glycopeptide (Vancomycin) und Oxazolidinones (Linezolid).[3]
Oceanotoga teriensis kann die Korrosion in metallischen Strukturen, wie Tanks, erheblich beschleunigen.[3] Es reduziert, wie auch Arten der verwandten Gattung Geotoga, Thiosulfat und elementaren Schwefel zu Sulfid (s.h. Kapitel Stoffwechsel und Wachstum). Das Vorhandensein dieser Stoffwechselaktivität unter anoxischen Bedingungen kann in Lagertanks für Dieselkraftstoff zur Produktion von Schwefelwasserstoff führen. Dies beeinflusst die Qualität des gelagerten Diesel und kann zu Verschleiß und Korrosion beitragen. Dies kann zu wirtschaftlichen Auswirkungen auf die Ölindustrie führen.[9]
Einzelnachweise
- ↑ Vaibhav Bhandari, Radhey S. Gupta: The Phylum Thermotogae. In: The Prokaryotes. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-38953-5, S. 989–1015, doi:10.1007/978-3-642-38954-2_118 (springer.com [abgerufen am 21. Oktober 2025]).
- ↑ a b c d e Olga Zhaxybayeva, Anne A. Farrell, Camilla L. Nesbø und Stéphane L'Haridon: Oceanotoga (2025) Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.gbm01865 (wiley.com [abgerufen am 22. Oktober 2025]).
- ↑ a b c d Adriele Jéssica do Carmo Santos, Roberto Sousa Dias, Carlos Henrique Martins da Silva, Pedro Marcus Pereira Vidigal, Maíra Paula de Sousa, Cynthia Canedo da Silva, Sérgio Oliveira de Paula: Genomic analysis of Oceanotoga teriensis strain UFV_LIMV02, a multidrug-resistant thermophilic bacterium isolated from an offshore oil reservoir. In: Access Microbiology. Band 6, Nr. 8, 1. August 2024, ISSN 2516-8290, doi:10.1099/acmi.0.000801.v3, PMID 39148687, PMC 11326445 (freier Volltext) – (microbiologyresearch.org [abgerufen am 21. Oktober 2025]).
- ↑ Stéphane L'Haridon, Camilla L. Nesbø, Anne A. Farrell und Olga Zhaxybayeva: Petrotoga (2025) In: Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria. 1. Auflage. Wiley, 2015, ISBN 978-1-118-96060-8, doi:10.1002/9781118960608.gbm01271.pub2 (wiley.com [abgerufen am 5. Oktober 2025]).
- ↑ a b James W. Brown: Principles of Microbial Diversity. Wiley, 2014. ISBN 978-1-55581-442-7
- ↑ LPSN
- ↑ LPSN
- ↑ James W. Brown: Principles of Microbial Diversity. Wiley, 2014. ISBN 978-1-55581-442-7
- ↑ Natalia González-Benítez, Luis Fernando Bautista, Raquel Simarro, Carolina Vargas, Armando Salmerón, Yolanda Murillo, María Carmen Molina: Bacterial diversity in aqueous/sludge phases within diesel fuel storage tanks. In: World Journal of Microbiology and Biotechnology. Band 36, Nr. 12, Dezember 2020, ISSN 0959-3993, doi:10.1007/s11274-020-02956-6 (springer.com [abgerufen am 12. Oktober 2025]).
Genutzte Literatur
- Vaibhav Bhandari, Radhey S. Gupta: The Phylum Thermotogae. In: The Prokaryotes. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-38953-5, S. 989–1015, doi:10.1007/978-3-642-38954-2_118 (springer.com [abgerufen am 21. Oktober 2025]).