Enterobakterien

Enterobacteriaceae
Citrobacter freundii (sekundärelektronenmikroskopisches Bild)
Systematik
Domäne: Bakterien (Bacteria) Stamm: Proteobacteria Klasse: Gammaproteobacteria Ordnung: Enterobacteriales Familie: Enterobacteriaceae
Wissenschaftlicher Name
Enterobacteriaceae
Ewing et al. 1980

Die Enterobakterien oder Enterobacteriaceae (vorläufig die einzige Familie in der Ordnung Enterobacteriales) sind eine große Gruppe innerhalb der Domäne Bacteria. Nach dem phylogenetischen System gehören sie zum Phylum (Stamm) Proteobacteria und bilden dort eine eigene Familie.

Der Name Enterobakterien leitet sich vom griechischen Enteron (Darm) ab, weil viele von ihnen typische Darmbewohner sind. Aber auch viele freilebende, nicht darmbewohnende Bakterienarten gehören in diese Familie.

Aussehen/Stoffwechsel

Sie sind stäbchenförmig und gewöhnlich 1 bis 5 µm lang und besitzen einen Durchmesser von etwa 0,5 - 1,0 µm. Von ähnlichen Bakterien können sie durch das Fehlen von Oxidase unterschieden werden. Die meisten können sich mit Flagellen aktiv bewegen, es kommen jedoch auch Gattungen vor, die sich nicht aktiv bewegen können. Da die Zellwand aus wenigen Mureinschichten und einer zweiten, äußeren Membran aus Phospholipiden und Lipopolysacchariden besteht, sind die Enterobakterien gramnegativ.

Ihr Stoffwechsel ist fakultativ anaerob, daher können sie sowohl über Oxidation unter Anwesenheit von Sauerstoff Stoffe abbauen, als auch unter anaeroben Bedingungen (kein Sauerstoff) Gärung betreiben. Zwei wichtige anaerobe Stoffwechselwege, die zur Unterscheidung der einzelnen Gattungen genutzt werden, sind die 2,3-Butandiolgärung und die gemischte Säuregärung (mixed acids fermentation). Bei der gemischten Säuregärung treten als End- und Nebenprodukte vorwiegend Säuren, wie Essigsäure, Milchsäure und Bernsteinsäure (Succinat), aber kein Butandiol auf. Bei der 2,3-Butandiolgärung entstehen aus der Gärung von Glucose als End- und Nebenprodukte geringere Mengen von Säuren, aber vor allem in großen Mengen der Alkohol 2,3-Butandiol. Ein weiteres Merkmal der 2,3-Butandiolgärung ist das Zwischenprodukt Acetoin und die wesentlich höhere Gasproduktion (CO₂). Man findet Butandiolgärung z. B. bei Enterobacter, Klebsiella, Erwinia und Serratia. Gemischte Säuregärung nutzen u. a. Gattungen wie Escherichia coli, Salmonella und Proteus.

Zur Bestimmung der einzelnen Gattungen wird eine Vielzahl von Diagnosetests genutzt. Zum Beispiel wird mit Hilfe des Voges-Proskauer-Tests das Zwischenprodukt Acetoin der 2,3-Butandiolgärung nachgewiesen.

Vorkommen

Viele Enterobakterien sind Teil der gesunden Darmflora von Menschen und Tieren; sie kommen jedoch auch überall in der Umwelt vor (Boden, Wasser). Einige sind Krankheitserreger bei Mensch und Tier. Sie kommen vielfach als nosokomiale Erreger vor („Krankenhauskeime“) und befallen Menschen mit schwachem Immunsystem.

Der wahrscheinlich wichtigste Vertreter der Enterobakterien ist Escherichia coli, einer der wichtigsten Modellorganismen der Genetik und Biochemie sowie der Mikrobiologie. Auffällig ist des Weiteren die Gattung Proteus, bei der man das sogenannte Schwärm-Phänomen beobachtet. Wenn sich wachsende Kolonien dieser Bakterien auf einer Agar-Platte ausbreiten, sieht man einen Bakterienrasen mit konzentrischen Ringen.

Gattungen

Citrobacter freundii

Enterobacter cloacae

Zu den Enterobakterien gehören^[1].:

• Arsenophonus Gherna et al. 1991
• Biostraticola Verbarg et al. 2008
• Brenneria Hauben et al. 1999
• Buchnera Munson et al. 1991
• Budvicia Bouvet et al. 1985
• Buttiauxella Ferragut et al. 1982
• Cedecea Grimont et al. 1981
• Citrobacter Werkman and Gillen 1932
• Cosenzaea Giammanco et al. 2011
• Cronobacter Iversen et al. 2008
• Dickeya Samson et al. 2005
• Edwardsiella Ewing and McWhorter 1965
• Enterobacter Hormaeche and Edwards 1960
• Erwinia Winslow et al. 1920, z. B.: Erwinia amylovora
• Escherichia Castellani and Chalmers 1919, z. B.:Escherichia coli
• Ewingella Grimont et al. 1984
• Gibbsiella Brady et al. 2011
• Hafnia Møller 1954

Klebsiella pneumoniae
(sekundärelektronenmikroskopische Aufnahme)

• Klebsiella Trevisan 1885, z. B.:Klebsiella pneumoniae
• Kluyvera Farmer et al. 1981
• Leclercia Tamura et al. 1987
• Leminorella Hickman-Brenner et al. 1985
• Lonsdalea Brady et al. 2012
• Mangrovibacter Rameshkumar et al. 2010
• Moellerella Hickman-Brenner et al. 1984
• Morganella Fulton 1943
• Obesumbacterium Shimwell 1963
• Pantoea Gavini et al. 1989 emend. Mergaert et al. 1993
• Pectobacterium Waldee 1945
• Phaseolibacter Halpern et al. 2013
• Photorhabdus Boemare et al. 1993
• Plesiomonas corrig. Habs and Schubert 1962, z. B.: Plesiomonas shigelloides
• Pragia Aldová et al. 1988
• Proteus Hauser 1885, z. B.: Proteus vulgaris, Proteus mirabilis
• Providencia Ewing 1962
• Rahnella Izard et al. 1981
• Raoultella Drancourt et al. 2001
• Saccharobacter Yaping et al. 1990

Sekundärelektronenmikroskopaufnahme von Salmonellen (rot eingefärbt)

• Salmonella Lignieres 1900
• Samsonia Sutra et al. 2001
• Serratia Serratia Bizio 1823, z. B.: Serratia marcescens
• Shigella Castellani and Chalmers 1919
• Shimwellia Priest and Barker 2010
• Sodalis Dale and Maudlin 1999
• Tatumella Hollis et al. 1982
• Thorsellia Kämpfer et al. 2006
• Trabulsiella McWhorter et al. 1992
• Wigglesworthia Aksoy 1995
• Xenorhabdus Thomas and Poinar 1979
• Yersinia, van Loghem 1944, z. B.: Yersinia pestis, Auslöser der Lungen- und Beulenpest
• Yokenella Kosako et al. 1985

Einige Synonyme und Umstellungen

• Alle Arten von Levinea Young et al. 1971 wurden zu der Gattung Citrobacter Werkman and Gillen 1932 gestellt
• Verschiedene Erwinia-Arten wurden in die Gattungen Pantoea, Enterobacter, Pectobacterium und Brenneria aufgeteilt.
• Liquidobacterium ist ein Synonym für Proteus

Literatur

• Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock - Mikrobiologie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 2001, ISBN 3-8274-0566-1

Weblinks

Commons: Enterobakterien (Enterobacteriaceae) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise