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Freitag, 18.04.2014

Darmbakterium hilft Termiten beim Holzabbau

Neue ungewöhnliche Spirochäten-Art entdeckt

Ein neues Bakterium, das im Darm von Termiten lebt und dort verschiedene Zuckerarten abbaut, haben jetzt Wissenschaftler der Universität Mainz entdeckt. Erstaunlicherweise ist Spirochaeta coccoides, so der Name der neuen Mikrobe, kugelförmig und unbeweglich, obwohl es zur Gruppe der Spirochäten gehört. Normalerweise haben solche Bakterien ein korkenzieherähnliches Aussehen und bewegen sich aktiv.
Termite

Termite

"Mit seinem ungewöhnlichen Stoffwechsel hilft Spirochaeta coccoides den Termiten beim Holzabbau im Darm", erklärt Jürgen Fröhlich vom Institut für Mikrobiologie und Weinforschung der Universität im Wissenschaftsjournal Applied and Environmental Microbiology die Ergebnisse der Mainzer Forscher.

Symbiose bei der Holzzersetzung


"Der Schein ist gegen mich, doch darf ich hoffen, nicht nach dem Scheine gerichtet zu werden", so wusste schon Friedrich v. Schiller in Maria Stuart zu berichten. Ähnliches trifft auch auf die neu entdeckte Spirochäten-Art zu. Darmspirochäten, das sind ohne Sauerstoff lebende Bakterien, traten bisher durch ein korkenzieherähnliches Aussehen in Erscheinung.

Fröhlich und sein Kollege Stefan Dröge von der Arbeitsgruppe Intestinale Mikrobiologie und Symbiose gelang die Isolierung, Kultivierung und Charakterisierung des Spirochäten. Berühmte pathogene Verwandte der Spirochäten sind für Krankheiten wie Syphilis und Lyme-Borreliose bekannt - dennoch gibt es auch solche Arten unter den Spirochäten, die in nützlicher Weise in einer Symbiose leben. So gedeiht der Symbiont Spirochaeta coccoides im Darm der amerikanischen Termite Neotermes castaneus und unterstützt durch seinen ungewöhnlichen Stoffwechsel seinen Wirt bei der schwierigen Aufgabe des Holzabbaus.

Besonders ungewöhnlich für ein Bakterium ist dabei der Umstand, dass Spirochaeta coccoides keine Glukose, also keinen Traubenzucker verwerten kann. Das Bakterium baut neben anderen Einfachzuckern vor allem Mehr- und Zweifachzucker, so genannte Oligo- und Disaccharide, ab. Die gebildete Essigsäure wird im Anschluss von der Termite aufgenommen und verwertet.

Die Wissenschaftler konnten anhand der Studie zum ersten Mal nachweisen, dass Darmspirochäten direkt am mehrstufigen Holzabbau beteiligt sind. Bisher war von anderen Darmspirochäten bekannt, dass sie die Remineralisierung des molekularen Stickstoffs der Luft oder die Bildung von Essigsäure aus Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff betreiben können.

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