Aluminium är den vanligaste metallen i jordskorpan, men den är vanligtvis bunden i olösliga oxider och silikater (Macdonald och Martin,1988). Miljöförsurning kan öka nivåerna av lösligt aluminium (Al(III)), vilket är bekymmersamt eftersom Al(III) är känt för att vara giftigt för många organismer (Williams, 1999).Ingen biologisk roll har identifierats för aluminium, men aluminium kan ersätta väte med begränsad effektivitet som elektrondonator för metanproduktion av metanogena arkéer (Belay andDaniels, 1990). Forskning om mikrobiella interaktioner med aluminium har fokuserat på korrosion av aluminiumlegeringar, utlakning av aluminium från material samt ackumulering, toxicitet och avgiftning av aluminium.
Organiska och oorganiska syror som produceras av bakterier och svampar kan mobilisera aluminium från en mängd olika material. Korrosion av aluminiumlegeringar på grund av tillväxt av mikroorganismer observerades i bränsletankar för flygplan på 1960-talet (granskad av Iverson, 1987) och är fortfarande ett aktuellt forskningsområde (Yang et al, 1998).Forskare har dokumenterat mikrobiellt förmedlad aluminiumutlakning från mineralet spodumen (Karavaiko et al., 1980), rödslamavfall som återstår efter den alkaliska utvinningen av aluminiumoxid från bauxitmalm (Vachon et al., 1994), flygaska från förbränningsanläggningar (Brombacher et al., 1998) och elektronikskrot (Brandl et al., 2000).
Fosfat har visat sig påverka mekanismerna för aluminiumtolerans hos Pseudomonas fluorescens som odlas med aluminiumkomplexerat citrat som enda kolkälla. I ett fosfatrikt medium deponerade P. fluorescens aluminium i en olöslig extracellulär restsubstans som delvis bestod av fosfatidyletanolamin (Appanna och St. Pierre, 1996). När fosfat var begränsande hittades aluminium i komplex med lösliga extracellulära metaboliter (Appanna och St. Pierre, 1994). Järnkoncentrationen kan avgöra vilken mekanism för aluminiumavgiftning som används av P. fluorescens (Appanna och Hamel, 1996). Cellulär fosfatkoncentration kan också modulera aluminiumtoxicitet i Bradyrhizobiumjaponicum (Mukherjee och Asanuma, 1998).
Aluminiumbindning och ackumulering har beskrivits i en mängd olika mikroorganismer. Isolerade cellväggar av Staphylococcus aureus visade sig binda aluminiumjoner (Bradleyoch Parker, 1968), och Anabaena cylindrica visade sig ackumulera aluminium i fosfatgranuler i cellväggen (Pettersson et al, 1985). Aluminiumackumulering på cellytan och i cellväggarna observerades i Eschericia coli (Guida et al., 1991). Aluminiumupptag via hydroxamat sideroforer kan förekomma i frånvaro av järn i Bacillus megaterium (Hu och Boyer, 1996).
För mer information:
Sök i Medline efter aluminiummetabolism AND bacteria
Appanna VD, St. Pierre M. Influence of phosphate on aluminum tolerance in Pseudomonas fluorescens. FEMS Microbiol Lett.1994 Dec;124(3):327-32.
Appanna VD, St. Pierre M. Aluminium framkallar exocellulär fosfatidyletanolaminproduktion 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. Mikrobiell korrosion av metaller. Adv Appl Microbiol.1987;32:1-36.
Mukherjee SK, Asanuma S. Possible role of cellular phosphate pool and subsequent accumulation of inorganic phosphate on the aluminum tolerance in Bradyrhizobium japonicum. Soil Biol Biochem. 1998 Oct;30(12):1511-16.
Pettersson A, Kunst L, Bergman B, Roomans GM. Anabaena cylindricas ackumulering av aluminium i polyfosfatgranuler och cellväggar: en studie med energidispersiv röntgenmikroanalys. J Gen Microbiol. 1985;131:2545-48.
Rogers NJ, Carson KC, Glenn AR, Dilworth MJ, Hughes MN, Poole RK. Lindring av aluminiumtoxicitet för Rhizobium leguminosarum bv. viciae med hydroxamatsideroforen vicibactin. Biometals. 2001 Mar;14(1):59-66.