Bakterien

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Bakterien – die nanowinzigen einzellige Organismen sind nur unter dem Mikroskop zu erkennen und meist stäbchenförmig, rund oder schraubenartig geformt. Bakterien sind starr und unbeweglich und nutzen zum vorrankommen andere Lebensformen wie sogenannte Geißeln.  Bakterien übertragen eine Vielzahl von Krankheiten, sind aber auch natürliche Bewohner des Menschen. Hier finden Sie eine Übersicht über die wichtigsten Bakterien:

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Bakterien Lexikon

Actinobacteria

Bei den Actinobacteria handelt es sich um die artenreichsten Bakterienstämme. Einige dieser grampositiven Stäbchen sind filamentös und mehrzellig, viele sind in der Lage, Sporen zu bilden. Actinobacteria sind etwa dafür bekannt, Mycothiol statt Glutathion zu produzieren. Unter den Actinobacteria finden sich viele Bakterien, welche in der Natur Schadstoffe abbauen, aber auch als Krankheitserreger auftreten können.

Alicyclobacillus

Die Gattung der Alicyclobacillus ist eine für Menschen ungefährliche Gattung kompromisslos aerober, thermophiler und sporenbildender Bakterien, deren optimale Wachstumstemperatur sich bei 42 bis 60 Grad Celsius befindet. Alicyclobacilli stehen in Verbindung mit dem Verderb von Fruchtsaftmischungen, Tomatenprodukten, Birnen, Mangos und Traubensaft. Wurde ein Produkt durch Alicyclobacillus verunreinigt, entsteht durch das Stoffwechselprodukt Guajacol ein Desinfektionsmittel-ähnlicher Geruch oder Geschmack.

Aquifex

Es gibt zwei bekannte Bakterien Arten von Aquifex, nämlich A. aeolicus und A. pyrophilus, die beide termophil sind und bei Wassertemperaturen von 85 bis 95 Grad Celsius leben. Sie sind nicht sporenbildend und gramnegativ mit autotropher Lebensform. Das häufigste Vorkommen von Aquifex findet sich in der Nähe von Unterwasservulkanen sowie in Thermalquellen. A. aeolicus kann ohne Sauerstoff nicht überleben, A. pyrophilus hingegen kommt bei vorhandenem Stickstoff auch ohne Sauerstoff aus.

Arcanobacterium

Arcanobacterium ist eine Gattung ungleichmäßig geformter Stäbchenbakterien mit zwei Arten: A. haemolyticum und A. pyogenes. Ihr Wachstum ist nur sehr langsam, sie sind fakutaltiv anaerob, unbeweglich und säureinstabil und reifen zu teils kokkoiden Formen. Eine wichtige Rolle spielen dieseBakterien etwa bei Wiederkäuern und auch bei einigen anderen Tieren in Form von Eitererregern.

Arthrobacter

Arthrobacter sind im Boden lebende aerobe Bakterien, welche über einen hohen GC-Gehalt verfügen und besonders resistent sind gegen Trockenheit und Nahrungsmangel. Zu den Anthrobacter zählen mehr als 70 verschiedene Arten. Sie haben die Fähigkeit, etwa Herbizide, Phenole sowie weitere organische Verbindungen einzugehen. Deshalb sind sie besonders wichtig bei der Entgiftung von Böden.

Bacillaceae

Bacillaceae ist eine Familie grampositiver Bakterien, die meist stäbchenförmig und aerob sind, also nicht ohne Sauerstoff leben können. Viele dieser Bakterien, jedoch nicht alle, haben die Fähigkeit, auch unter ungünstigen Bedingungen, wie zum Beispiel Nahrungsmangel oder starke Temperaturschwankungen, dennoch Endosporen zu entwickeln.

Bacillus amyloliquefaciens

Die Bacillus amyloliquefaciens sind grampositive, stäbchenförmige, begeißelte Bakterien von der Gattung der Bacillus. Bacillus amyloliquefaciens ist als Quelle des Restriktionsenzyms BamHI (auch BamI) bekannt ist. Auch wird durch das Bacillus amyloliquefaciens das natürliche Antibiotikum Barnase synthetisiert, welches etwa als Insektizid eingesetzt wird, um Kraut- und Knollenfäule bei der Kartoffel zu bekämpfen.

Bacillus anthracis

Bei den Bakterien des Bacillus anthracis handelt es sich um den grampositiven, obligat aeroben Erreger, welcher für die Infektionskrankheit Anthrax, auch als Milzbrand bekannt, verantwortlich ist, welcher meist Paarhufer befällt und mitunter schnell eine Epidemie auslösen kann. Das Bakterium wird hauptsächlich durch Endosporen übertragen und kann sogar für den Menschen gefährlich werden, etwa in Form von Lungen-, Haut- oder Darmmilzbrand.

Bacillus megaterium

Die Bakterien des Bacillus megaterium sind grampositiv, unbeweglich und stäbchenförmig und mit ihrer Größe von etwa 2 x 5 µm überdurchschnittlich groß. Das Bacillus megaterium ist aerob und oxidase-negativ sowie Katalase-positiv und verbreitet sich durch Endosporen, wie sämtliche Bakterien der Bacillus-Gattung. In der Industrie wird Bacillus megaterium zur Produktion rekombinanter Proteine eingesetzt.

Bacillus sporothermodurans

Bacillus sporothermodurans ist grampositiv und aerob. Es gibt zwei verschiedene Typen dieserBakterien, deren Unterschied sowohl phänotypisch als auch genotypisch festgestellt werden kann. Ein Vorkommen des Bacillus sporothermodurans ist etwa in ultrahocherhitzter Milch möglich, wobei hier weder Aussehen noch Geschmack durch die vegetativen Zellen verändert werden, da diese nicht pathogen sind. Aufgrund von Bestimmungen der Europäischen Union dürfen diese jedoch nicht in Ultrahocherhitzten Milchprodukten vorkommen. Durch ihre Sporenbildung sind die Bakterien jedoch besonders hitzeresistent, wodurch sich der Bacillus sporothermodurans direkt nach der Erhitzung direkt in der bereits verpackten Milch vermehren kann.

Bacillus subtilis

Der Bacillus subtilis, auch als Heubazillus bekannt, ist grampositiv, stäbchenförmig und aerob mit einem niedrigen GC-Gehalt. Die begeißelten Bakterien sind sehr weit verbreitet, die Verbreitung erfolgt durch die Bildung von Endosporen. Der Bacillus subtilis kann sowohl im Boden als auch in der Luft und im Wasser vorkommen. In der Humanmedizin werden die Bakterien etwa zur Behandlung von chronischen Dermatosen oder Durchfall eingesetzt.

Bacteroides fragilis

Bacteroides fragilis sind gramnegativ und nicht sporenbildend. Auf Sauerstoff reagieren dieBakterien sehr empfindlich. Sie sind galleresistent und spalten Saccharose. Nicht selten ist bei einer Mischinfektion auch das Bacteroides fragilis vorzufinden, etwa bei intraabdominalen Abszessen, Peritonitis, Adnexitis oder Hirnabszessen. Durch Bacteroides fragilis entstandene Abszesse werden in der Regel chirurgisch entfernt, da Antibiotika meist keine ausreichende Wirkung zeigen.

Bacteroides thetaiotaomicron

Bei den Bacteroides thetaiotaomicron handelt es sich um gramnegative, anaerobe, nicht sporenbildende Bakterien, welche in der Darmflora der meisten Säugetiere vorkommen, wo sie für die Aufnahme von Polysacchariden sowie deren Hydrolyse sorgen, welche sonst unverdaulich wären. Des Weiteren sorgen diese im Wirtsorganismus für eine bessere Nährstoffaufnahme. Beim Menschen hingegen wird Bacteroides thetaiotaomicron sehr häufig mit Sepsis, Peritonitis oder Wundinfektionen in Verbindung gebracht. Hier besteht ein erhöhtes Risiko sehr schwerer Infektionen.

Bacillus

Beim Bacillus handelt es sich um grampositive, stäbchenförmige Bakterien, welche sich in Mehrzahl aktiv bewegen und von denen insgesamt weit über 200 verschiedene Arten existieren. Ein Kennzeichen für Bacillus ist etwa die Bildung von Endosporen, welche aerob und fakultativ aerob wachsen. Einige Arten des aus der Gattung des Bacillus können mitunter pathogen sein.

Bifidobacterium

Das Bifidobacterium gehört zur Familie der Bifidobecteriaceae und ist grampositiv, nicht sporenbildend, sich nicht aktiv bewegend, oftmals keulenförmig und überwiegend anaerob. DieBakterien dieser Gattung sind nicht pathogen, weshalb sie für den Menschen nicht gefährlich sind. Verschiedene Bakterienarten des Bifidobacterium, wie beispielsweise B. bifidum, B. breve oder B. infantis, gehören zur normalen Bakteriengesellschaft des Magen-Darm-Traktes, des Appendix und der Vagina.

Brevibacterium linens

Die Bakterien des Brevibacterium linens sind ein überaus wichtiger Bestandteil bei der Oberflächenreifung von Käse, etwa beim Romadur oder Limburger. Brevibacterium linens ist grampositiv, stäbchenförmig und meist plasmidarm oder sogar plasmidfrei. Das Brevibacterium linens, in der Käseherstellung auch Rotschmiere-Bakterium genannt, sorgt auf der Oberfläche diverser Käsesorten für einen Abbau von Eiweiß.

Capnocytophaga canimorsus

Die gramnegativen Bakterien des Capnocytophaga canimorsus findet sich im Maul von Hund und Katze wieder und ist für diese Tiere vollkommen unschädlich. Beim Menschen hingegen können sie seltene Infektionen hervorrufen, wie etwa Wundbrand, Hirnhautentzündung oder eine Entzündung der Herzinnenhaut, welche jedoch bei rechtzeitiger Diagnose mit Antibiotika behandelt werden kann. Bisher ist dieses Bakterium noch wenig erforscht.

Cellulomonas

Bei den Cellulomonas handelt es sich um stäbchenförmige Bodenbakterien. Diese Bakterien sind anaerob oder fakultativ anaerob sowie katalase-positiv und grampositiv und weisen einen chemoorganotrophen Stoffwechsel auf. Die Verbreitung der Cellulomonas erfolgt durch sogenannte Flagellen (auch Geißeln genannt). Sowohl Erdboden als auch zersetzte Pflanzen bieten den wichtigsten Lebensraum für dieses Bakterium.

Chlamydia trachomatis

Das intrazellulär lebende Bakterium Chlamydia trachomatis ernährt sich als Energieparasit vom Adenosintriphosphat, einem aus Triphosphat bestehenden Nukleotid, der Zelle und ist eines der kleinsten Bakterien. Wird eine Infektion durch Chlamydia trachomatis nicht behandelt, kann diese sexuell übertragbare und bei Frauen symptomlose Erkrankung im Urogenitalbereich zur Unfruchtbarkeit führen. In den Tropen führen die Bakterien oft zu einer Augenentzündung und sogar zur Erblindung.

Chlamydophila pneumoniae

Chlamydohila pneumoniae sind gramnegative, aerogene Bakterien, welche vor allem bei Menschen mit einer geschwächten Immunabwehr zu einer Lungenentzündung führen können. Zudem wird der Erreger auch mit Arteriosklerose sowie mit Asthma in Verbindung gebracht. Eine Vermehrung der Bakterien geht stets mit einer Infektion einer anderen Zelle einher. Eine Infektion mit Chlamydophila pneumoniae bleibt nicht selten unentdeckt, da die Symptome oftmals identisch sind mit denen einer herkömmlichen Lungenentzündung. Auch eine eindeutige ärztliche Analyse ist in der Regel nur schwer möglich.

Chlamydiophila psittaci

Bei Chlamydophila psittaci, auch Chlamydia psittaci, handelt es sich um den Krankheitserreger der Ornithose und der Psittakose. Chlamydophila psittaci vermehrt sich ausschließlich intrazellulär, indem eine infizierte Zelle weitere Zellen infiziert. Diese Bakterien befallen in der Regel nur Vögel, insbesondere Papageien, bei denen eine Infektion meist zu schweren Erkrankungen und sogar zum Tod. Oftmals zeigen infizierte Tiere keine oder nur geringe Symptome. Außerhalb des Wirtskörpers kann Chlamydophila psittaci über mehrere Wochen hinweg infektiös überleben. Auch Menschen, vornehmlich Halter oder Züchter von Ziervögeln sowie Beschäftigte in Geflügelbetrieben, können an Ornithose beziehungsweise Psittakose erkranken.

Clostridiaceae

Bei Clostridiaceae handelt es sich um eine Familie überwiegend grampositiver und meist anaerober sowie zum Teil sogar aerotoleranter Bakterien. Hierunter fallen einige pathogene Arten. Bei einigen Arten, vor allem bei Termophilen, ist ein Gram-Test negativ, obwohl die Bakterien grampositiv sind, wie beispielsweise Caloramator. Da Clostridiaceae in der Lage ist, Endosporen zu bilden, können diese Bakterien auch schlechte Lebensbedingungen sehr gut überstehen. Sie finden sich beispielsweise in Süßwasser, Salzwasser, Abwasser und Kot wieder, ebenso innerhalb und auch außerhalb des Körpers von Mensch und Tier.

Coliforme Bakterien

Coliforme Bakterien sowie fäkalcoliforme und thermotolerante coliforme sind gramnegative, fakultative, anaerobe, lactosespaltende, stäbchenförmige Bakterien, welche bei einer Temperatur von 35 Grad Celsius innerhalb eines Zeitraumes von 48 Stunden Gase und Säure produzieren. Unter die coliformen Bakterien fallen etwa die Gattungen Enterobacter oder Klebsiella, die ein Hygieneindikator in der Lebensmittelproduktion darstellen.

Corynebacterium diphtheriae

Bei dem Bakterium Corynebacterium diphtheriae handelt es sich um den grampositiven Erreger der akuten und ansteckenden Infektionskrankheit der oberen Atemwege, Diphtherie. Die Bakterien sind fakultativ anaerob und keulenförmig, welche aufgrund des Fehlens von Flagellen unbeweglich sind und weder Endosporen noch Glykokalyx bildet. Übertragen wird Corynebacterium diphtheriae durch eine Tröpfcheninfektion über Wunden, Schleimhäute oder die Bindehaut.

Corynebacterium glutamicum

Bei Corynebacterium glutamicum handekt es sich um ein Bodenbakterium, welches grampositiv und schnell wachsend ist. Diese Bakterien sind von großer biotechnologischer Bedeutung. Ihr Genom ist inzwischen vollständig sequenziert. Sie sind ein natürlicher Glutaminsäureproduzent. Da Corynebacterium glutamicum nicht pathogen ist, ist es für den Menschen vollkommen unbedenklich.

Cyclobacteriaceae

Bei den Cyclobacteriaceae handelt es sich um eine Familie gramnegativer, aerobe, chemoorganotrophe Bakterien. Die meisten Arten sind stäbchenförmig, einige Arten können jedoch auch hufeisen- oder ringartige Zellen bilden. Zwar bilden Cyclobacteriaceae keine Flagellen, doch können sich einige Arten gleitend fortbewegen, wie zum Beispiel Echinicola. Meist ist ihr Stoffwechsel die Atmung, einige Arten hingegen nutzen jedoch die Fermentation.

Cyctophaga

Cyctophaga ist ein sehr wichtigeres Bakterium bei der bakteriellen Zersetzung von Cellulose. Die Zellen der Bakterien sind stäbchenförmig und aerob und besitzen keine Flagellen, jedoch bewegen sie sich gleitend fort. Während der Cellulosezersetzung haften sich die Bakterien an die Cellulosefasern. Zu den Cyctophaga zählen die vier Arten C. aurantiaca, C. fermentes, C. hutchinsonii und C. xylanolytica.

Enterococcaceae

Bei den Enterococcaceae handelt es sich um gram-positive Bakterien der Ordnung Lactobacillales, in welcher typische Milchsäurebakterien vorhanden sind. Für die Lebensmittelproduktion sind Enterococcaceae besonders wichtig, da die Bakterien durch Milchsäuregärung aus Zucker Lactat (Milchsäure) bilden. Enterococcaceae sind fakultativ anaerob und meist kokkenförmig. Bei den meisten Arten der Enterococcaceae sind keine Flagellen vorhanden, weshalb diese non-motil sind.

Flavobacterium psychrophilum

Bei dem Bakterium Flavobacterium psychrophilum handelt es sich um ein gram-negatives, fischpathogenes, filamentös-, gelb-pigmentiertes ubiquitäres, psychrophiles Bakterium, welches nicht zoonotisch ist. Flavobacterium psychrophilum ist vor allem bekannt als Ursache für die Columnariskrankheit oder die bei Salmoniden ätiologisch auftretende Kaltwasserkrankheit. Bei zahlreichen Fischarten, wie beispielsweise der Regenbogenforelle, bei Aalen und bei Karpfenartigen, gab es bereits Befunde für Erkrankungen durch die Bakterien des Flavobacterium psychrophilum, welche stark begeißelt ist. In warmem Süßwasser kann Flavobacterium psychrophilum auch ohne Wirt über einen sehr langen Zeitraum überleben.

Geobacillus stearothermophillus

Beim Geobacillus stearothermophillus handelt es sich um ein sporenbildendes Bakterium mit gram-positiven, stäbchenförmigen Zellen. Ein optimales Wachstum der Bakterien liegt bei einer Temperatur zwischen 50 und 65 Grad Celsius. Bei Temperaturen unter 30 Grad Celsius kommt das Wachstum vollständig zum Erliegen. Habitate des Geobacillus stearothermophillus sind beispielsweise Böden, heiße Quellen, arktische Gewässer, Lebensmittel oder Wüstensand. Die Bakterien sind weder human- noch veterinärmedizinisch pathogen.

Heliobacteriaceae

Die Familie der Heliobacteriaceae umfasst ausschließlich anaerobe, anoxygen photoheterotropheBakterien, deren Zellwandstruktur gleich der grampositiver Bakterien ist. Einige Arten der Heliobacteriaceae sind in der Lage, hitzeresistente Endosporen zu bilden, die reich sind an Calcium und Dipicolinsäure. Habitate der Heliobacteriaceae sind anoxische Böden, insbesondere periodisch oder ständig gewässerte Böden, wie etwa auf Reisfeldern.

Lactobacillus helveticus

Lactobacillus helveticus ist ein für die Lebensmittelproduktion sehr wichtiges Bakterium. DieBakterien dienen als Starterkultur bei der Herstellung verschiedener Käsesorten sowie von sauren Butterprodukten oder fermentierten Milchgetränken. Hierbei handelt es sich um ein gram-positives, nicht-pathogenes Bakterium, welches keine Sporen bildet. Zudem ist Lactobacillus helveticus thermophil, homofermentativ und milchsäurebildend sowie katalase- und oxidase-negativ, acidophil und mikroaerophil.

Lactococcus lactis

Lactococcus lactis findet Anwendung in der Herstellung von Käse, Dickmilch sowie Buttermilch. Dabei handelt es sich umgram-positive, non-motile Kokken, welche in Paaren oder in kurzen Ketten vorzufinden sind. Die Bakterien sind nicht-pathogen und ein durchaus wichtiger Milchsäure-Produzent in der Milchindustrie. Auch bei der Herstellung von Bier und Wein sowie Brot und eingelegtem Gemüse finden diese Bakterien Verwendung.

Listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes sind Bakterien, welche keine Sporen bilden. Sie sind gram-positiv, fakultativ anaerob und verfügen über polare oder peritische Flagellen. Listeria monocytogenes ist pathogen und für diverse Erkrankungen in der Humanmedizin sowie in der Tiermedizin verantwortlich. Eine Infektion erfolgt häufig über verunreinigte Lebensmittel. Listeria monocytogenes gilt als ubiquitär und findet sich beispielsweise im Boden, in Gewässern sowie in Pflanzen.

Ornithobacterium rhinotracheale

Das Ornithobacterium rhinotracheale ist das einzige Bakterium seiner Art in der Gattung Ornithobacterium. Die gram-negativen, non-motilen Bakterien sind als Erreger infektiöser Atemwegserkrankungen bei der Ordnung der Galliformes, wie etwa bei Hühnern, Fasanen oder Puten. Auch bei der fibrinösen Serositis bei Hühnern und Puten spielt der Erreger eine Rolle. Eine Infektion durch Ornithobacterium rhinotracheale ist hochgradig ansteckend, weshalb Hühnervögel stark gefährdet sind.

Propionibakterien

Bei den Propionibakterien handelt es sich um gram-positive Bakterien. Sie finden etwa in der Lebensmittelindustrie Verwendung und sind bei einigen Käsesorten für die Entstehung der Käselöcher verantwortlich. Auch der mikrobiellen Flora der Haut gehören sie an. Propionibakterien sind anaerob bis aerotolerant und verfügen über einen hohen GC-Gehalt. Sie sind obligate, häufig sekundäre Gärer, welche überaus hohe Anforderungen an ihre Nährstoffquellen stellen. Zudem wachsen sie recht langsam und auch nur an speziellen Örtlichkeiten. Propionibakterien können unter Umständen auch pathogen sein, etwa bei Acne vulgaris.

Staphylococcaceae

Die Familie der Staphylococcaceae beinhaltet gram-positive Bakterien der Ordnung Bacillales mit einem niedrigen GC-Gehalt. Die Bakterien dieser Familie sind meist fakultativ anaerob und kokkenförmig sowie non-motil und bilden keine Sporen. Bei einigen Arten wird bei nicht vorhandenem Sauerstoff Nitrat zu Nitrit beziehungsweise während einer Denitrifikation als Form der anaeroben Atmung zu Ammonium reduziert.

Streptococcaceae

Die Familie der Streptococcaceae bildet sich aus gram-positiven Bakterien der Ordnung der Milchsäurebakterien, den Lactobacillales. Sie verfügen meist über kokkoide Zellen und bilden keine Sporen. In dieser Familie befinden sich zwar zahlreiche pathogene Vertreter, allerdings gibt es auch einige human- und auch veterinärmedizinisch nicht-pathogene Darmbewohner. Zudem gibt es auch einige wichtige Bakterien, welche etwa in der Lebensmittelproduktion bei der Herstellung von Milchprodukten Anwendung finden.

Thermus thermophilus

Das in zahlreichen biotechnologischen Prozessen eingesetzte gram-negative Eubakterium Thermus thermophilus ist thermophil und wächst unter optimalen Bedingungen bei einer Temperatur zwischen 49 und 72 Grad Celsius. Die Bakterien sind in verschiedene Subtypen unterteilt, wobei die Typen HB8 und HB27 am häufigsten aufgegriffen werden. Aus dem Bakterium wird eine thermostabile Polymerase gewinnen, welche für die Polymerase-Kettenreaktion relevant ist.

Ureaplasma

Beim Ureaplasma handelt es sich um eine Gattung von kleinen, selbstständig vermehrungsfähigenBakterien der Klasse der Mollicutes, denen eine Zellwand fehlt. Diese sind aerob bis fakultativ anaerob, ihre Gestalt ist vielgestaltig, bläschenförmig und veränderlich. Ureaplasmen leben parasitär sowie extra- und intrazellulär. Sie sind für zahlreiche human- sowie veterinärmedizinische Erkrankungen verantwortlich.

Venenivibrio stagnispumantis

Bei den Venenivibrio stagnispumantis handelt es sich um thermophile, Wasserstoff oxidierendeBakterien. Sie sind die einzigen Vertreter innerhalb der Gattung der Venenivibrio. Das Bakterium ist obligat chemolithotroph. Ein Zellwachstum findet unter thermophilen Bedingungen bei Temperaturen zwischen 45 und 75 Grad Celsius, unter moderat acidophilen Bedingungen mit einem pH-Wert zwischen 4,8 und 5,8 sowie unter mikroaerophilen Bedingungen mit einem Wert zwischen 1 und 10 Prozent statt.

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