Allgemeine Mikrobiologie

378 12MikrobielleGärungen
y Die Buttersäuregärung ist typisch für die Gruppe der Clostridien,
obligatanaerobegrampositiveBakterienderGruppeFirmicutes.Viele
Clostridienproduzierenauchpolymerspaltende Enzymeundmachen
in anoxischen Lebensräumen Biopolymere (z.B. Stärke, Cellulose)
verfügbar. Als Buttersäuregärung bezeichnet man insbesondere die
Vergärung von Zuckern durch saccharolytische Clostridien. Neben
Buttersäure produzierendiese Organismen als weitereGärprodukte
Ethanol, Essigsäure, H 2 und CO 2 (z.B. C. butyricum). Einige Arten
(z.B. C. acetobutylicum) benutzen einen modifizierten Gärungsweg
zur Produktion zusätzlicher Gärprodukte, v. a. Butanol, Isopropanol
undAceton.DieserGärungswegwirdalsButanol-oderLösungsmittelgärungbezeichnet.
y DiePropionsäuregärungisteinGärungsweg,derüblicherweisenachgeschaltet
an eine Milchsäuregärung erfolgt. Lactat wird dabei als
Substratverwendetundzu Propionat bzw. Acetat und CO 2 disproportioniert.EinewichtigeGattungist
Propionibacterium,daszuden
Actinobacteriagehört.
y AminosäurenundNukleotidewerdenvorallemvonClostridium-Arten
(peptolytischeClostridien)undverwandtenGattungenvergoren;Gärproduktesinddabei
organische Säuren, Alkohole, H 2 ,CO 2 und NH 3 .
Ein wichtiger Stoffwechselweg ist dabei die Vergärung von Aminosäurepaaren,vondeneneinezuoxidierten,dieanderezureduzierten
Gärproduktenumgesetztwird(Stickland-Gärung),esgibtaberauch
Gärungswege,beideneneinzelneAminosäurenbzw.Nukleotidbasen
zuoxidiertenundreduziertenGärproduktenumgesetztwerden.
y Schließlichgibtesnochsogenannte sekundäre Gärungen,diemeist
nurin syntrophen CokulturengärenderBakterienmitanderenArten
vonstarkwasserstoffzehrendenMikroorganismen(z.B.methanogene
Archaebakterien) durchgeführt werden können. In diesen GärungswegenwerdendiereduziertenProdukteanderergärenderMikroorganismen(z.B.Alkohole,Propionsäure,Buttersäure)zuAcetat,CO
2 und
H 2 umgesetzt.DieseGärungsproduktedienenwiederumdensyntrophen
Partnerorganismen als Substrate, z.B. für die Methanbildung
durchmethanogeneArchaebakterien.DerkritischePunktbeidiesen
sekundärenGärungswegenist,dassdurchdieAktivitätderwasserstoffzehrendenPartnerorganismendieWasserstoffkonzentrationaufsehr
niedrige Werte abgesenkt werden muss, damit auch die gärenden
wasserstofffreisetzenden Organismen aus diesem Stoffwechselweg
EnergiefürdasWachstumderZellenkonservierenkönnen.
y EinenSpezialfallstelltdieHomoacetatgärungdar,dieeseinigenanaeroben
Bakterien (z.B. Moorella thermoacetica) erlaubt, Glucose zu
AcetatalseinzigemGärproduktumzusetzen.DieseBakteriengehören
zudenacetogenenBakterienundsindähnlichwiediemethanogenen
ArchaebakterieninderLage,dieWasserstoffkonzentrationweitabzusenken.
Aus Fuchs, G. : Allgemeine Mikrobiologie (ISBN 978-313-444608-1) © Georg Thieme Verlag KG 2007
Dieses Dokument ist nur für den persönlichen Gebrauch bestimmt und darf in keiner Form an Dritte weitergegeben werden!