Aluminium er det mest hyppige metal i jordskorpen, men det er normalt bundet i uopløselige oxider og silikater (Macdonald og Martin,1988). Miljøforsuring kan øge niveauerne af opløseligt aluminium (Al(III)), hvilket er bekymrende, da Al(III) er kendt for at være giftigt for mange organismer (Williams, 1999).Der er ikke identificeret nogen biologisk rolle for aluminium, men aluminium kan erstatte hydrogen med begrænset effektivitet som elektrondonor for metanproduktion af methanogene archaea (Belay andDaniels, 1990). Forskning i mikrobielle interaktioner med aluminium har fokuseret på korrosion af aluminiumslegeringer, udvaskning af aluminium fra materialer og akkumulering, toksicitet og afgiftning af aluminium.
Organiske og uorganiske syrer produceret af bakterier og svampe kan mobilisere aluminium fra en række forskellige materialer. Korrosion af aluminiumslegeringer som følge af vækst af mikroorganismer blev observeret i flybrændstoftanke i 1960’erne (gennemgået af Iverson, 1987) og er fortsat et aktuelt forskningsområde (Yang et al., 1998).Forskere har dokumenteret mikrobielt formidlet aluminiumudvaskning fra mineralet spodumen (Karavaiko et al., 1980), rødslamaffald efter alkalisk udvinding af aluminiumoxid fra bauxitmalm (Vachon et al., 1994), flyveaske fra forbrændingsanlæg (Brombacher et al., 1998) og elektronikskrot (Brandl et al., 2000).
Phosphat har vist sig at påvirke mekanismerne for aluminiumtolerance hos Pseudomonas fluorescens, der er dyrket med aluminiumkompleks citrat som eneste kulstofkilde. I et fosfatrigt medium deponerede P. fluorescens aluminium i en uopløselig ekstracellulærresidue, der delvis bestod af phosphatidylethanolamin (Appanna og St. Pierre, 1996). Når fosfat var begrænsende, blev aluminium fundet komplekseret med opløselige ekstracellulære metabolitter (Appanna og St. Pierre, 1994). Jernkoncentrationen kan bestemme, hvilken aluminiumafgiftningsmekanisme der anvendes af P. fluorescens (Appanna og Hamel, 1996). Cellulær fosfatkoncentration kan også modulere aluminiumtoksicitet i Bradyrhizobiumjaponicum (Mukherjee og Asanuma, 1998).
Aluminiumsbinding og -akkumulering er blevet beskrevet i en række mikroorganismer. Isolerede cellevægge af Staphylococcus aureus blev fundet at binde aluminiumioner (Bradleyog Parker, 1968), og Anabaena cylindrica blev fundet at akkumulere aluminium i fosfatgranulater i cellevæggen (Pettersson et al., 1985). Celleoverflade og intracellulær aluminiumakkumulering blev observeret i Eschericia coli (Guida et al., 1991). Optagelse af aluminium via hydroxamat-siderophorer kan forekomme i fravær af jern i Bacillus megaterium (Hu og Boyer, 1996).
For yderligere oplysninger:
Søg i Medline efter aluminiummetabolisme OG bakterier
Appanna VD, St. Pierre M. Indflydelse af fosfat på aluminiumtolerance hos Pseudomonas fluorescens. FEMS Microbiol Lett.1994 Dec;124(3):327-32.
Appanna VD, St. Pierre M. Aluminium fremkalder exocellulær phosphatidylethanolaminproduktion i Pseudomonasfluorescens. Appl Environ Microbiol. 1996 Aug;62(80):2778-82.
Brombacher C, Bachofen R, Brandl H. Development of a laboratory-scale leaching plant for metal extraction from fly ash byThiobacillus strains. Appl Environ Microbiol. 1998 Apr;64(4):1237-41.
Iverson WP. Mikrobielle korrosion af metaller. Adv Appl Microbiol.1987;32:1-36.
Mukherjee SK, Asanuma S. Mulig rolle for den cellulære fosfatpulje og efterfølgende akkumulering af uorganisk fosfat for aluminiumtolerance hos Bradyrhizobium japonicum. Soil Biol Biochem. 1998 Oct;30(12):1511-16.
Pettersson A, Kunst L, Bergman B, Roomans GM. Anabaena cylindricas akkumulering af aluminium i polyphosphatgranulater og cellevægge: en røntgenenergidispersiv mikroanalyseundersøgelse. J Gen Microbiol. 1985;131;131:2545-48.
Rogers NJ, Carson KC, Glenn AR, Dilworth MJ, Hughes MN, Poole RK. Lempelse af aluminiumtoksicitet for Rhizobium leguminosarum bv. viciae ved hjælp af hydroxamat-sideroforen vicibactin. Biometals. 2001 Mar;14(1):59-66.