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2025-02-28T15:55:43Z

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{{Taxobox
| Taxon_WissName = Thiobacillus
| Taxon_Rang = Gattung
| Taxon_Autor = [[Beijerinck]] 1904 (Approved Lists 1980)
| Taxon2_WissName = Thiobacillaceae
| Taxon2_Rang = Familie
| Taxon3_WissName = Nitrosomonadales
| Taxon3_Rang = Ordnung
| Taxon4_WissName = Betaproteobacteria
| Taxon4_Rang = Klasse
| Taxon5_WissName = Proteobacteria
| Taxon5_Rang = Abteilung
| Taxon6_Name = Bakterien
| Taxon6_WissName = Bacteria
| Taxon6_Rang = Domäne
| Bild =
| Bildbeschreibung =
}}

'''''Thiobacillus''''' ist eine [[Gattung (Biologie)|Gattung]] [[Gram-Färbung|gramnegativer]], [[Schwefel]]-oxidierender, nicht-[[phototroph]]er Bakterien. Die ehemals umfangreiche Gattung wird seit Untersuchungen um die Jahrtausendwende deutlich kleiner gefasst und umfasst nur noch drei [[Art (Biologie)|Arten]] (Stand Dezember 2022).<ref name="lpsn1" />

== Merkmale ==

Die Zellen der Arten von ''Thiobacillus'' sind stäbchenförmig. [[Sporen]] werden nicht gebildet. Die Zellen treten einzeln, in Paaren oder in kurzen Ketten auf. Es folgt eine Tabelle mit weiteren Merkmalen der einzelnen Arten.
{| class="wikitable"

|+ Einige Merkmale der Arten von ''Thiobacillus''
! !! ''T. denitrificans '' !! ''T. thioparus'' !! ''T. thiophilus''
|-
| Zelllänge || 1.0–3.0 || 1.0–2.0 || 1.8–2.5
|-
| Zellform || Stäbchen || kurze Stäbchen || Stäbchen
|-
| Optimale Temperatur || 28–32 °C || 25–30 °C || 25–30 °C
|-
| Optimaler pH-Wert || 6.8–7.4|| 6.0–8.0 || 7.5–8.3
|-
| GC-Gehalt in Mol% || 63–68 || 61–66 || 61.5
|}
== Lebensraum und Lebensweise ==
Die farblosen Schwefelbakterien können aus Flusssedimenten, Kanälen, Mündungen, [[Wattenmeer]]böden, sauren Sulfatböden, (heißen) Säurequellen, Minenschachtentwässerungen, [[Thermalquelle]]n, [[Kläranlage]]n und hyperalkalischen Salzseen isoliert werden, vor allem aus Zonen zwischen [[aerob]]em Wasser und [[anaerob]]en Sediment. Sie leben in Bereichen, in denen als [[Elektronendonator]]en reduzierte Schwefelverbindungen (häufig [[Sulfide]]) und [[Elektronenakzeptor]]en wie [[Sauerstoff]] oder [[Stickoxide]] vorkommen. Marine Arten benötigen Natriumchlorid zum Leben.<ref name="Prokaryotes"/>

Sie werden aufgrund ihrer Produktion von [[Schwefelsäure]] für Schäden durch [[Bakterielle anaerobe Korrosion|oxidative Korrosion]] an Beton und Röhren, aber auch an Gebäuden und antiken Bauwerken verantwortlich gemacht. Man kann sie jedoch auch als Nützlinge im Bergbau für die Extraktion von Metallen aus erzarmen Böden benutzen, die nicht durch konventionelle metallurgische Methoden zugänglich sind, wobei jedoch das Problem saurer [[Eisensulfat]]-Abwässer noch ungelöst ist.<ref name="Prokaryotes"/> ''Thiobacillus''-Arten wurden zur Bekämpfung von [[Kartoffelschorf]] eingesetzt: Das betroffene Gebiet wurden mit Schwefel behandelt und die Bakterien oxidieren diesen zu Schwefelsäure. Dadurch wird der Boden sauer und das Wachstum des Erregers ''[[Streptomyces scabies]]'' verhindert.<ref name="Byrne">Kevin Byrne: ''Bath Advanced Science - Environmental Science''. ISBN 978-0174483052</ref>

Zudem können ''Thiobacillus''-Arten [[Pyrit]] löslich und zugänglich für andere Mikroorganismen und Pflanzen machen.<ref name="Prokaryotes"/>

== Stoffwechsel ==
Die vollständige [[Oxidation]] von reduzierten Schwefelverbindungen zu [[Sulfate]]n ist allen obligat und fakultativ [[Autotrophie|autotrophen]] Schwefeloxidierern gemein, ebenso wie die Fähigkeit, den [[pH-Wert]] zu senken sowie auf [[Thiosulfate|thiosulfathaltigen]] Nährböden zu wachsen, was auch zum Nachweis verwendet wird. Einige Reaktionen können folgendermaßen zusammengefasst werden:<ref name="Prokaryotes"/>
:<math>\mathrm{H_2S + 2 \ O_2 \longrightarrow H_2SO_4}</math>

:<math>\mathrm{2 \ H_2S + O_2 \longrightarrow 2 \ S^0 + 2 \ H_2O}</math>

:<math>\mathrm{2 \ S^0 + 2 \ H_2O + 3 \ O_2 \longrightarrow 2 \ H_2SO_4}</math>

:<math>\mathrm{Na_2S_2O_3 + 2 \ O_2 + H_2O \longrightarrow Na_2S_4O_6 + 4 \ NaOH}</math>

:<math>\mathrm{Na_2S_4O_6 + 7 \ O_2 + 6 \ H_2O \longrightarrow Na_2SO_4 + 6 \ H_2SO_4}</math>

:<math>\mathrm{2 \ KSCN + 4 \ O_2 + 4 \ H_2O \longrightarrow (NH_4)_2SO_4 + K_2SO_4 + 2 \ CO_2}</math>

:<math>\mathrm{5 \ H_2S + 8 \ KNO_3 \longrightarrow 4 \ K_2SO_4 + H_2SO_4 + 4 \ N_2 + 4 \ H_2O}</math>

:<math>\mathrm{5 \ S^0 + 6 \ KNO_3 + 2 \ H_2O \longrightarrow 2 \ K_2SO_4 + 2 \ H_2SO_4 + 3 \ N_2}</math>

:<math>\mathrm{FeS_2 + 2 \ H_2O + 7 \ O_2 \longrightarrow 2 \ Fe_2(SO_4)_3 + 2 \ H_2O}</math>

== Systematik ==
=== Äußere Systematik ===
Die Gattung ''Thiobacillus'' wurde 1904 durch [[Martinus Willem Beijerinck]] [[Erstbeschreibung|erstbeschrieben]], lange Zeit wurden in der Gattung alle gramnegativen, schwefeloxidierenden, nicht-[[phototroph]]en Bakterien zusammengefasst. Umfangreiche [[Physiologie|physiologische]] und [[Genetik|genetische]] Untersuchungen (Sequenzierung der [[RNA|16S ribosomalen RNA]], [[Ribosomale RNA|rRNA]]) haben in den 1990er und 2000er Jahren zur Ausgliederung zahlreicher Arten in andere Gattungen geführt, die zum Teil auch neu beschrieben wurden, so die Gattungen ''[[Acidithiobacillus]]'', ''[[Halothiobacillus]]'' und ''[[Thermithiobacillus]]''.<ref name="Prokaryotes"/><ref name="Kelly" /> Die Gattungen ''Acidithiobacillus'' und ''Thermithiobacillus'' gehören innerhalb der Proteobacteria zu der 2013 etablierten [[Klasse (Biologie)|Klasse]] der Acidithiobacillia mit der einzigen [[Ordnung (Biologie)|Ordnung]] [[Acidithiobacillales]].<ref name="lpsn3" /> Die Gattung ''Halothiobacillus'' wurde 2005 in die Ordnung [[Chromatiales]] in der Klasse der [[Gammaproteobacteria]] gestellt.<ref name="lpsn4" />

2017 wurde die Art ''Thiobacillus aquaesulis'' durch Boden [[et al.]] als ''[[Annwoodia aquaesulis]]'' reklassifiziert und in die neu beschriebene Gattung ''[[Annwoodia]]'' gestellt.<ref name="Boden" /> Die beiden Gattungen bilden die [[Familie (Biologie)|Familie]] der [[Thiobacillaceae]].<ref name="lpsn2" /> Zugleich wurde die Familie aus der Ordnung der [[Hydrogenophilales]] in die Ordnung der [[Nitrosomonadales]] in der Klasse der [[Betaproteobacteria]] transferiert.<ref name="Boden" /> Andere Arten wurden zu neuen Gattungen gestellt, die den [[Alphaproteobacteria]] zugehörig sind.<ref name="Kelly" />

=== Innere Systematik ===
Aktuell umfasst die Gattung nur noch drei Arten (Stand 2020):<ref name="lpsn1" />
* ''[[Thiobacillus denitrificans]]'' (ex {{Person|Beijerinck}} 1904) {{Person|Kelly & Harrison}} 1989
* ''[[Thiobacillus thioparus]]'' {{Person|Beijerinck}} 1904 (Approved Lists 1980), die [[Typus (Nomenklatur)|Typusart]]
* ''[[Thiobacillus thiophilus]]'' {{Person|Kellermann & Griebler}} 2009

=== Synonyme ===
Durch die umfangreichen Änderungen in der Systematik wurden die früher als ''Thiobacillus''-Arten bekannten Bakterien zu anderen Gattungen gestellt, bei den zuvor verwendeten Namen handelt es sich um [[Synonym (Taxonomie)#Homotypische Synonyme|homotypische Synonyme]]. Im Folgenden eine Auflistung der früher bekannten ''Thiobacillus''-Arten und ihre aktuelle [[Nomenklatur (Biologie)|Nomenklatur]] (Stand 2020):<ref name="lpsn1" />
* ''Thiobacillus acidophilus'' → ''[[Acidiphilium acidophilum]]'' ({{Person|Harrison}} 1983) {{Person|Hiraishi}} et al. 1998
* ''Thiobacillus albertis'' → ''[[Acidithiobacillus albertensis]]'' corrig. ({{Person|Bryant}} et al. 1988) {{Person|Kelly & Wood}} 2000
* ''Thiobacillus aquaesulis'' → ''[[Annwoodia aquaesulis]]'' ({{Person|Wood & Kelly}} 1995) {{Person|Boden}} et al. 2017
* ''Thiobacillus caldus'' → ''[[Acidithiobacillus caldus]]'' ({{Person|Hallberg & Lindström}} 1995) {{Person|Kelly & Wood}} 2000
* ''Thiobacillus concretivorus = Thiobacillus thiooxidans'' → ''[[Acidithiobacillus thiooxidans]]'' ({{Person|Waksman & Joffe}} 1922) {{Person|Kelly & Wood}} 2000
* ''Thiobacillus delicatus'' → ''[[Thiomonas delicata]]'' ({{Person|Katayama-Fujimura}} et al. 1984) {{Person|Kelly & Wood}} 2006
* ''Thiobacillus ferrooxidans'' → ''[[Acidithiobacillus ferrooxidans]]'' ({{Person|Temple & Colmer}} 1951) {{Person|Kelly & Wood}} 2000
* ''Thiobacillus halophilus'' → ''[[Guyparkeria halophila]]'' ({{Person|Wood & Kelly}} 1995) {{Person|Boden}} 2017
* ''Thiobacillus hydrothermalis'' → ''[[Guyparkeria hydrothermalis]]'' ({{Person|Durand}} et al. 1997) {{Person|Boden}} 2017
* ''Thiobacillus intermedius'' → ''[[Thiomonas intermedia]]'' ({{Person|London}} 1963) {{Person|Moreira & Amils}} 1997
* ''Thiobacillus neapolitanus'' → ''[[Halothiobacillus neapolitanus]]'' ({{Person|Parker}} 1957) {{Person|Kelly & Wood}} 2000
* ''Thiobacillus novellus'' → ''[[Starkeya novella]]'' ({{Person|Starkey}} 1934) {{Person|Kelly}} et al. 2000 → ''[[Ancylobacter novellus]]''
* ''Thiobacillus perometabolis = Thiobacillus versutus'' → ''[[Thiomonas perometabolis]]'' ({{Person|London & Rittenberg}} 1967) {{Person|Moreira & Amils}} 1997
* ''Thiobacillus rapidicrescens'' → ''[[Paracoccus versutus]]'' ({{Person|Harrison}} 1983) {{Person|Katayama}} et al. 1996
* ''Thiobacillus tepidarius'' → ''[[Thermithiobacillus tepidarius]]'' ({{Person|Wood & Kelly}} 1985) {{Person|Kelly & Wood}} 2000
* ''Thiobacillus thermosulfatus'' → ''[[Thiomonas thermosulfata]]'' ({{Person|Shooner}} et al. 1996) {{Person|Moreira & Amils}} 1997
* ''Thiobacillus thyasiris'' → ''[[Thiomicrospira thyasirae]]'' ({{Person|Wood & Kelly}} 1995) {{Person|Wood & Kelly}} 1995

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Boden">{{Literatur |Autor=Rich Boden, Lee P. Hutt, Alex W. Rae |Titel=Reclassification of Thiobacillus aquaesulis (Wood & Kelly, 1995) as Annwoodia aquaesulis gen. nov., comb. nov., transfer of Thiobacillus (Beijerinck, 1904) from the Hydrogenophilales to the Nitrosomonadales, proposal of Hydrogenophilalia class. nov. within the ‘Proteobacteria’, and four new families within the orders Nitrosomonadales and Rhodocyclales |Sammelwerk=[[International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology]] |Band=Band 67 |Nummer=5 |Datum=2017-05 |Seiten=1191–1295 |DOI=10.1099/ijsem.0.001927}}</ref>
<ref name="Kelly">{{Literatur |Autor=Donovan P. Kelly, Ann P. Wood |Titel=Reclassification of some species of Thiobacillus to the newly designated genera Acidithiobacillus gen. nov., Halothiobacillus gen. nov. and Thermithiobacillus gen. nov. |Sammelwerk=[[International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology]] |Band=Band 50 |Nummer=2 |Datum=2000-03 |Seiten=511–516 |DOI=10.1099/00207713-50-2-511 |PMID=10758854}}</ref>
<ref name="lpsn1">{{Internetquelle | url=https://lpsn.dsmz.de/genus/thiobacillus | titel=Genus Thiobacillus | autor=Jean Euzéby, Aidan C. Parte | werk=[[List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature]] (LPSN) | abruf=2020-02-22}}</ref>
<ref name="lpsn2">{{Internetquelle | url=https://lpsn.dsmz.de/family/thiobacillaceae | titel=Family Thiobacillaceae | autor=Jean Euzéby, Aidan C. Parte | werk=[[List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature]] (LPSN) | abruf=2020-02-22}}</ref>
<ref name="lpsn3">{{Internetquelle | url=https://lpsn.dsmz.de/order/acidithiobacillales | titel=Order Acidithiobacillales | autor=Jean Euzéby, Aidan C. Parte | werk=[[List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature]] (LPSN) | abruf=2020-02-22}}</ref>
<ref name="lpsn4">{{Internetquelle | url=https://lpsn.dsmz.de/order/chromatiales | titel=Order Chromatiales | autor=Jean Euzéby, Aidan C. Parte | werk=[[List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature]] (LPSN) | abruf=2020-02-22}}</ref>
<ref name="Prokaryotes">Lesley Robertson und J. Kuenen: The Prokaryotes - The Genus Thiobacillus, 2006, Part 1, Section 3.2, Seite 812–827, {{DOI|10.1007/0-387-30745-1_37}}</ref>
</references>

[[Kategorie:Nitrosomonadales]]
[[Kategorie:Nitrosomonadales (Ordnung)]]

Thiobacillus - Versionsgeschichte

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