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Lexikon der Biologie: acidophile Mikroorganismen

acidophile Mikroorganismen, Mikroorganismen, die saure Bedingungen für ein Wachstum bevorzugen oder sogar benötigen (acidophil). Pilze wachsen normalerweise unter leicht sauren Bedingungen um pH 5 (pH-Wert) bis zu einem stark sauren pH von ca. 2 oder sogar bei pH 0 (z. B. Acontium velatum). Die meisten Bakterien bevorzugen dagegen allgemein mehr neutrale Wachstumsbedingungen (mikrobielles Wachstum), doch gibt es eine Reihe acidophiler oder sogar obligat acidophiler Arten (acidophile Bakterien;vgl. Tab. ). Essigsäurebakterien und Milchsäurebakterien wachsen bei einem pH-Wert von ca. 3–4; stärker säureliebende Bakterien, von denen viele bei höherem pH-Wert nicht wachsen können, sind zahlreiche schwefeloxidierende Bakterien (z. B. Thiobacillus) und Archaebakterien der Gattung Sulfolobus (Optimum um pH 2,0, Minimum unter pH 1,0). Extrem säureliebende Bakterien sind auch die Picrophilus-Arten (Archaebakterien), deren Wachstum bis pH 0 (= 1 N Salzsäure) reicht und bei pH 0,7 sein Optimum hat. Unter diesen Bedingungen können auch einige Algen wachsen, z. B. Cyanidium caldarium. Der pH-Wert in den Zellen der acidophilen Mikroorganismen ist jedoch deutlich höher – schwach sauer bis fast neutral – als außerhalb, um den Stoffwechsel aufrechtzuerhalten und säurelabile Zellbestandteile zu schützen. Die Wasserstoffionen werden durch Protonenpumpen wieder nach außen befördert. – Acidophile Mikroorganismen besiedeln saure Gewässer (Gewässerversauerung), die z. B. durch Huminsäure (Huminstoffe) oder sauren Regen einen schwach sauren pH-Wert aufweisen. Die Ansäuerung kann auch direkt durch den Stoffwechsel der Mikroorganismen erfolgen, durch Ausscheidung von Säuren (z. B. Essigsäure und Milchsäure) oder durch Oxidation von Schwefelwasserstoff und Schwefel zu Schwefelsäure in Biotopen, in denen Schwefelwasserstoff durch vulkanische Tätigkeit (Vulkanismus) entsteht, oder in schwefelhaltigen Gesteinen und Sedimenten. Biotechnologisch werden acidophile Mikroorganismen zur Herstellung von organischen Säuren (Essigsäurebakterien, Milchsäurebakterien) und Nahrungsmitteln, zur Konservierung von Nahrungs- und Futtermitteln (Konservierung, Silage) und zur Gewinnung von Erzen durch mikrobielle Laugung genutzt.

G.S.

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