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Lexikon der Biologie: extremophile Bakterien

extremophile Bakterien [von latein. extremum = das Äußerste, griech. philos = Freund], Eubakterien (Bakterien) und Archaebakterien, die an extremen Standorten (Extrembiotope) leben können oder für die extreme Umweltbedingungen für ein Wachstum (mikrobielles Wachstum) unbedingt notwendig sind. In vielen dieser extremen Habitate können keine anderen Organismen existieren. Es lassen sich mehrere Gruppen unterscheiden: thermophile (thermophile Bakterien), psychrophile (psychrophile Organismen), alkalophile, halophile (halophile Bakterien), acidophile und barophile Arten, aber auch Formen, die in Gegenwart hoher Konzentrationen an Umweltgiften (Schadstoffe), Schwermetallen (Schwermetallresistenz) oder ionisierenden Strahlen (Deinococcus) leben können. Extrem thermophile Archaebakterien wachsen noch bei Temperaturen über 100 °C (Maximum 113 °C; thermophile Bakterien, Schwarze Raucher). Psychrophile Vertreter wachsen noch unter 0 °C; man findet sie in polaren Regionen , besonders in arktischen Meeren, die eine Temperatur von –2 bis +4 °C aufweisen. Alkalophile Arten bevorzugen pH-Werte über 9,0. Acidophile Arten leben besonders in heißen schwefelhaltigen Gebieten und können bis zu einem pH-Wert gegen 0 wachsen (acidophile Mikroorganismen, Tab.). Die Lebensbedingungen halophiler Arten reichen von Salzkonzentrationen (Salinität) des Meerwassers (Meer; 3%) bis zu gesättigten Salzlösungen (35%) in toten Seen, Salzlaken und Salzseen (Salzgewässer). Barophile Arten wurden in Tiefen von 3000–10000 m gefunden. – Extremophile gewinnen weltweit immer größere Bedeutung in der Biotechnologie, insbesondere zur Produktion von Enzymen, die bei hohen Temperaturen (50–110 °C) und hohem Druck funktionsfähig sind, z.B. Amylasen, Xylanasen, Proteasen, DNA-Polymerasen (z.B Taq-DNA-Polymerase). Wichtig sind auch Enzyme ([neutrale] Proteasen, Amylasen, Lipasen), die bei tieferen Temperaturen (5–20 °C) eine hohe Aktivität aufweisen, z.B. zur Herstellung verschiedener Molkereiprodukte (Milch, Sauermilchprodukte) und zur Käsereifung (Käse). Enzyme aus alkalophilen Arten (Proteasen, Amylasen, Lipasen) werden für die Herstellung von Waschmitteln genutzt. Anabiose, Biotechnologie, extraterrestrisches Leben.

G.S.

Lit.: Groß, M.: Exzentriker des Lebens. Heidelberg, Berlin 1997.

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