Педомикробий - Pedomicrobium

Педомикробий это повсеместная бактерия, доминирующая в биопленки искусственных водных сред, таких как системы распределения воды и биореакторы. Из-за их способности окислять марганец (Mn), они оказываются основными виновниками связанной с Mn «грязной воды» (Sly et al., 1988a).

Таксономия и экология педомикробиума

Таксономия

На основании анализа последовательности 16S рРНК, Педомикробий это бактерия, принадлежащая к семейству Hyphomicrobiaceae, в порядке Ризобиальные под классом Alphaproteobacteria, в типе Протеобактерии (Гаррити и др., 2001). В семействе Hyphomicrobiaceae двадцать родов (Williams et al., 1990), из которых Педомикробий наиболее тесно связан с Гифомикробий и Филомикробий (Шталь и др., 1992).

Род Педомикробий состоит трех видов, из которых окисляющие и накапливающие Mn представлены Pedomicrobium manganicum и Pedomicrobium americanum, в то время как виды Pedomicrobium ferrugineum окисляет железо, но не Mn (Cox and Sly, 1997).

Экология

Педомикробий находятся бутонизация гиф бактерии, обнаруженные как в наземной, так и в водной среде (Sly et al., 1988a). В диморфный способ размножения приводит к неподвижной форме, которая имеет способность прочно прилипать к поверхностям и образовывать биопленку (Sly et al., 1988b). Присоединенные клетки используют питательные вещества и растворимые ионы марганца, привлеченные к границе раздела твердое и жидкое тело, которые постоянно пополняются потоком воды (Sly et al., 1988a). Было показано, что бактерии, окисляющие Mn в биопленках, значительно увеличивают скорость окисления Mn (Sly et al., 1988b).

Окисление марганца педомикробием

Ассоциация оксидов Mn с поверхностью микробных клеток хорошо известна (Larsen et al., 1999). Было показано, что окисление Mn Pedomicrobium происходит ферментативно, а отложение оксида марганца происходит на внеклеточных кислых полисахаридах (Sly et al., 1990a; Larsen et al., 1999). Механизм окисления Mn II Pedomicrobium представляет собой двухэтапный процесс, включающий адсорбцию Mn за счет поверхностных зарядов и ионного притяжения и последующее окисление до оксида Mn (Larsen et al., 1999). Ларсен и др. (1999) показали, что фермент, окисляющий Mn, находится на внешних клеточных мембранах и что активность фермента зависит от меди. Недавние исследования в лаборатории показали, что ген, кодирующий фермент, окисляющий Mn, является предполагаемой мультикоппероксидаза с четырьмя участками связывания меди.

Эффекты марганца

Mn считается вторичным загрязнителем, который включает в себя содержащиеся в воде вещества, вызывающие неприятный вкус, запах, цвет, коррозию, пенообразование или окрашивание, но не оказывающие прямого воздействия на здоровье (Herman, 1996). Фактически, небольшие концентрации Mn в нашем рационе необходимы для здоровья человека (Keen et al., 1999).

Поэтому Mn считается неприятным металлом в системах распределения воды, поскольку в форме нерастворимого оксида он снижает эстетические качества воды. Присутствие Mn приводит к накоплению оксидов металлов в биопленке на поверхности водопровода, которая может отслаиваться, приводя к коричнево-черному цвету и мутности, которые характерны для грязной воды, связанной с Mn (Sly et al., 1990b). Образующиеся отложения отвечают за вкус и окрашивающие свойства воды, что обычно влияет на стирку, фарфор, посуду, утварь и бассейны (Vaner et al., 1996).

Рекомендации

Кокс Т. Л. и Слай Л. И.; (1997); «Филогенетические взаимоотношения и неопределенная систематика видов Pedomicrobium»; Международный журнал систематической бактериологии 47 (2): 377–380.
Гаррити Г. М., Уинтерс М. и Сирлз Д. Б.; (2001); «Таксономическое описание прокариотических родов. Руководство по систематической бактериологии Берджи, второе издание, выпуск 1.0.
Кин С. Л., Энсунса Дж. Л. и Уотсон М. Х .; (1999); «Пищевая ценность марганца по результатам экспериментальных исследований»; Нейротоксикология 20: 213-23.
Ларсен Э. И., Слай Л. И. и Макьюэн А. Дж .; (1999); «Адсорбция и окисление марганца (II) целыми клетками и мембранной фракцией Pedomicrobium sp. ACM 3067 ’; Архив микробиологии 171: 257–264.
Хитрый Л. И .; Арунпайроджана В. и Ходжкинсон М. С.; (1988a); «Pedomicrobium manganicum из систем распределения питьевой воды с проблемами« грязной воды », связанными с марганцем»; Систематическая и прикладная микробиология 11: 75–84.
Слай Л. И., Ходжкинсон М. К. и Арунпайроджана, В.; (1988b); «Влияние скорости движения воды на раннее развитие марганцевой биопленки в системе питьевой воды»; FEMS Microbiology ecology 53: 175–186.
Слай Л. И., Ходжкинсон М. К. и Арунпайроджана, В.; (1988c); «Важность эстетичной питьевой воды в туристических и рекреационных зонах»; Технологии науки о воде 21: 183–187.
Шталь Д. А., Ки Р., Флешер Б. и Смит Дж .; (1992); «Филогения морских и пресноводных Caulobacter отражает их среду обитания»; Журнал бактериологии 174: 2193–2198.
Ванер Д., Скиптон С., Хэй Д. и Джаса П .; (1996); «Питьевая вода: рекомендуемые методы использования железа и марганца в бытовом водоснабжении»; Управление водными ресурсами 96 (12): 80–86.