L’aluminium est le métal le plus abondant de la croûte terrestre, mais il est généralement lié à des oxydes et des silicates insolubles (Macdonald et Martin,1988). L’acidification de l’environnement peut augmenter les niveaux d’aluminium soluble (Al(III)), ce qui est préoccupant car l’Al(III) est connu pour être toxique pour de nombreux organismes (Williams, 1999).Aucun rôle biologique n’a été identifié pour l’aluminium, mais l’aluminium peut remplacer l’hydrogène avec une efficacité limitée comme donneur d’électrons pour la production de méthane par les archées méthanogènes (Belay et Daniels, 1990). La recherche sur les interactions microbiennes avec l’aluminium s’est concentrée sur la corrosion des alliages d’aluminium, la lixiviation de l’aluminium des matériaux, et l’accumulation, la toxicité et la détoxification de l’aluminium.
Les acides organiques et inorganiques produits par les bactéries et les champignons peuvent mobiliser l’aluminium d’une variété de matériaux. La corrosion des alliages d’aluminium due à la croissance des micro-organismes a été observée dans les réservoirs de carburant des avions dans les années 1960 (revue par Iverson, 1987), et reste un domaine de recherche actuel (Yang et al, 1998).Les chercheurs ont documenté la lixiviation de l’aluminium à médiation microbienne à partir du spodumène minéral (Karavaiko et al, 1980), des déchets de boue rouge restant après l’extraction alcaline de l’alumine des minerais de bauxite (Vachon et al, 1994),des cendres volantes d’incinérateurs(Brombacher et al, 1998), et des déchets électroniques (Brandl et al, 2000).
Il a été démontré que le phosphate influence les mécanismes de tolérance à l’aluminium chez Pseudomonas fluorescens cultivé avec du citrate complexé à l’aluminium comme seule source de carbone. Dans un milieu riche en phosphate, P. fluorescens a déposé l’aluminium dans un résidu extracellulaire insoluble composé en partie de phosphatidyléthanolamine (Appanna et St. Pierre, 1996). Lorsque le phosphate était limitant, l’aluminium a été trouvé complexé avec des métabolites extracellulaires solubles (Appanna et St. Pierre, 1994). La concentration de fer peut déterminer quel mécanisme de détoxification de l’aluminium est utilisé par P. fluorescens (Appanna et Hamel, 1996). La concentration cellulaire de phosphate peut également moduler la toxicité de l’aluminium chez Bradyrhizobiumjaponicum (Mukherjee et Asanuma, 1998).
La fixation et l’accumulation de l’aluminium ont été décrites dans une variété de microorganismes. On a constaté que les parois cellulaires isolées de Staphylococcus aureus fixaient les ions d’aluminium (Bradley et Parker, 1968), et que Anabaena cylindrica accumulait l’aluminium dans les granules de phosphate de la paroi cellulaire (Pettersson et al, 1985). Une accumulation d’aluminium à la surface des cellules et dans les cellules a été observée chez Eschericia coli (Guida et al, 1991). L’absorption de l’aluminium via les sidérophores hydroxamates peut se produire en l’absence de fer chez Bacillus megaterium (Hu et Boyer, 1996).
Pour plus d’informations :
Recherche Medline pour métabolisme de l’aluminium ET bactéries
Appanna VD, St. Pierre M. Influence du phosphate sur la tolérance à l’aluminium chez Pseudomonas fluorescens. FEMS Microbiol Lett.1994 Dec;124(3):327-32.
Appanna VD, St. Pierre M. Aluminum elicits exocellular phosphatidylethanolamine production in 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. Corrosion microbienne des métaux. Adv Appl Microbiol.1987;32:1-36.
Mukherjee SK, Asanuma S. Possible role of cellular phosphate pool and subsequent accumulation of inorganic phosphate onhe aluminum tolerance in Bradyrhizobium japonicum. Soil Biol Biochem. 1998 Oct;30(12):1511-16.
Pettersson A, Kunst L, Bergman B, Roomans GM. Accumulation d’aluminium par Anabaena cylindrica dans les granules de polyphosphate et les parois cellulaires : une étude par microanalyse dispersive en énergie aux rayons X. J Gen Microbiol. 1985;131:2545-48.
Rogers NJ, Carson KC, Glenn AR, Dilworth MJ, Hughes MN, Poole RK. Allégement de la toxicité de l’aluminium pour Rhizobium leguminosarum bv. viciae par le sidérophore hydroxamate vicibactine. Biometals. 2001 Mar;14(1):59-66.