Водородокисляющие бактерии

Водородные бактерии — автотрофные аэробные и анаэробные бактерии, получающие энергию для роста путём окисления молекулярного водорода (H2) и способные использовать углекислый газ (CO2) в качестве единственного источника органического углерода[1].

К водородным бактериям не относят облигатно гетеротрофных бактерий и некоторых автотрофных бактерий (ацетогенов и карбоксидобактерий), несмотря на их способность использовать водород в качестве донора электронов[1].

История изучения

Впервые водородные бактерии были описаны в 1906 году Алексеем Федоровичем Лебедевым (1882—1936) и Херманном Казерером[de][2] (1877—1955), а в 1909 году Сигурд Орла-Йенсен[da] (1870—1949) выделил их в самостоятельный род Hydrogenomonas[3] (впоследствии род был расформирован и упразднён[1]).

Экология

Водородные бактерии широко распространены в почве, где они окисляют водород, постоянно образующийся при анаэробном разложении микроорганизмами различных органических остатков. Также они выступают в качестве продуцентов в континентальных и морских гидротермальных сообществах[4].

Отдельные виды ассоциированы с цианобактериальными матами или существуют как симбионты инфузорий и погонофор[4].

Метаболизм

У большинства водородных бактерий окисление протекает с участием кислорода:

H2 + ½O2 → H2O

Реже окисление водорода осуществляют автотрофы, использующие в качестве терминального акцептора электронов другие вещества, например, сульфат (SO42-)[4].

Автотрофия водородных бактерий проходит в форме ассимиляции углекислого газа, которая может осуществляться через восстановительный пентозофосфатный цикл (цикл Кальвина) или восстановительный цикл трикарбоновых кислот (цикл Арнона)[4].

Представители

Известно свыше 20 родов водородных бактерий[1], в том числе следующие виды[4]:

Примечания

  1. 1 2 3 4 Гусев М. В., Минеева Л. А. Микробиология. — М.: Академия, 2003. — С. 383—386. — 464 с. — ISBN 5-7695-1403-5.
  2. Kaserer H. Die Oxydation des Wasserstoffes durch Mikroorganismen (нем.) // Zentralblatt Für Bakteriologie, Parasitenkunde Und Infektionskrankheiten. Abteilung 2. — 1906. — Bd. 16. — S. 681—696.
  3. Orla-Jensen S. Die Hauptlinien des natürlichen Bakteriensystems (нем.) // Zentralblatt Für Bakteriologie, Parasitenkunde Und Infektionskrankheiten. Abteilung 2. — 1909. — Bd. 22. — S. 305—346.
  4. 1 2 3 4 5 Пиневич А. В. Водородная хемолитотрофия // Микробиология. Биология прокариотов. — СПб.: СПбГУ, 2007. — Т. 2. — С. 153—157.