Aluminium is het meest voorkomende metaal in de aardkorst, maar het is meestal gebonden in onoplosbare oxiden en silicaten (Macdonald en Martin,1988). Milieuverzuring kan het niveau van oplosbaar aluminium (Al(III)) verhogen, wat zorgwekkend is omdat Al(III) bekend staat als toxisch voor veel organismen (Williams, 1999).Er is geen biologische rol geïdentificeerd voor aluminium, maar aluminium kan met beperkte efficiëntie waterstof vervangen als elektronendonor voor methaanproductie door methanogene archaea (Belay andDaniels, 1990). Het onderzoek naar microbiële interacties met aluminium heeft zich geconcentreerd op corrosie van aluminiumlegeringen, het uitlogen van aluminium uit materialen, en aluminiumaccumulatie, giftigheid en ontgifting.
Organische en anorganische zuren die door bacteriën en schimmels worden geproduceerd kunnen aluminium uit een verscheidenheid van materialen mobiliseren. Corrosie van aluminiumlegeringen door de groei van micro-organismen werd waargenomen in vliegtuigbrandstoftanks in de jaren 1960 (herzien door Iverson, 1987), en blijft een actueel onderzoeksgebied (Yang et al, 1998).Onderzoekers hebben microbieel gemedieerde uitloging van aluminium uit het mineraal spodumeen gedocumenteerd (Karavaiko et al, 1980), rood modderafval dat overblijft na de alkalische extractie van aluminiumoxide uit bauxietertsen (Vachon et al, 1994), vliegas van verbrandingsovens (Brombacher et al, 1998), en elektronisch schroot (Brandl et al, 2000).
Fosfaat blijkt de mechanismen van aluminiumtolerantie te beïnvloeden in Pseudomonas fluorescens gekweekt met aluminium-gecomplexeerd citraat als enige koolstofbron. In een fosfaatrijk medium deponeerde P. fluorescens aluminium in een onoplosbaar extracellulair residu dat gedeeltelijk uit fosfatidylethanolamine bestond (Appanna en St. Pierre, 1996). Wanneer het fosfaatgehalte beperkt was, werd aluminium gecomplexeerd met oplosbare extracellulaire metabolieten gevonden (Appanna en St. Pierre, 1994). IJzerconcentratie kan bepalen welk ontgiftingsmechanisme voor aluminium door P. fluorescens gebruikt wordt (Appanna en Hamel, 1996). Cellulaire fosfaatconcentratie kan ook de aluminiumtoxiciteit in Bradyrhizobiumjaponicum moduleren (Mukherjee en Asanuma, 1998).
Aluminiumbinding en -accumulatie is beschreven in een verscheidenheid van micro-organismen. Geïsoleerde celwanden van Staphylococcus aureus bleken aluminiumionen te binden (Bradley en Parker, 1968), en Anabaena cylindrica bleek aluminium te accumuleren in fosfaatkorrels in de celwand (Pettersson et al, 1985). Ophoping van aluminium aan het celoppervlak en intracellulair werd waargenomen bij Eschericia coli (Guida et al, 1991). Aluminiumopname via hydroxamaat sideroforen kan in afwezigheid van ijzer in Bacillus megaterium plaatsvinden (Hu en Boyer, 1996).
Voor meer informatie:
Zoek in Medline naar aluminiummetabolisme EN bacteriën
Appanna VD, St. Pierre M. Invloed van fosfaat op aluminiumtolerantie bij 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. Microbiële corrosie van metalen. Adv Appl Microbiol.1987;32:1-36.
Mukherjee SK, Asanuma S. Mogelijke rol van cellulaire fosfaatpool en daaropvolgende accumulatie van anorganisch fosfaat bij de aluminiumtolerantie in Bradyrhizobium japonicum. Soil Biol Biochem. 1998 Oct;30(12):1511-16.
Pettersson A, Kunst L, Bergman B, Roomans GM. Accumulation of aluminium by Anabaena cylindrica into polyphosphate granules and cell walls: an X-ray energy-dispersive microanalysis study. J Gen Microbiol. 1985;131:2545-48.
Rogers NJ, Carson KC, Glenn AR, Dilworth MJ, Hughes MN, Poole RK. Verlaging van de aluminiumtoxiciteit voor Rhizobium leguminosarum bv. viciae door de hydroxamaat siderofoor vicibactin. Biometalen. 2001 Mar;14(1):59-66.