Erscheinungsbild

Die Zellen der Arten von Sporolactobacillus sind grampositiv. Es handelt sich um gerade Stäbchen mit einem Durchmesser von 0,4 bis 1,0 μm und einer Länge von 2,0 bis 4,0 μm. Sie treten einzeln, in Paaren oder seltener in Ketten auf. Die Arten sind meist beweglich (motil). Die Bewegung erfolgt mit Hilfe von peritrichen Geißeln. Sporolactobacillus bildet Endosporen als Überdauerungsform. Die Endosporen sind ellipsoid mit einem Durchmesser von 0,9–1,4 μm und einer Länge von 1,0–2,1 μm. Sie werden terminal oder subterminal in der Mutterzelle gebildet, dabei schwillt diese an.

Auf festen Nährböden wachsen die Zellen zu grauen bis weißen, sehr kleinen Kolonien heran. Sie sind in der Aufsicht rund, von der Seite betrachtet konvex und glänzend. Falls der Nährboden Calciumcarbonat enthält, wird dieses durch die Bildung von Milchsäure aufgelöst, so dass um die Kolonien ein klarer Hof zu sehen ist.

Wachstum und Stoffwechsel

Alle Arten von Sporolactobacillus sind heterotroph, sie führen keine Photosynthese durch. Die Vertreter der Gattung sind fakultativ anaerob oder mikroaerophil, d. h. Wachstum erfolgt unter vollständigen Ausschluss von Sauerstoff oder unter geringem Sauerstoffanteil. Das Enzym Katalase ist nicht vorhanden. Sie können in einer Fermentation verschiedene Kohlenhydrate zur Energiegewinnung verwerten.

Wie die Milchsäurebakterien produziert Sporolactobacillus Milchsäure in einer Gärung, die folglich als Milchsäuregärung bezeichnet wird. Hierbei unterscheidet man zwischen homofermentativen und heterofermentativen Arten. Die Vertreter von Sporolactobacillus sind homofermentativ, sie produzieren aus Glucose praktisch ausschließlich Milchsäure. Bei dem Typusstamm von Sporolactobacillus inulinus ist dies überwiegend (> 99 %) die D-(−)-Milchsäure (Syn.: (R)-Milchsäure), die auch als linksdrehende Milchsäure bezeichnet wird. Bei anderen Arten hat man auch ein Gemisch aus D-(−)- und L-(+)-Milchsäure gefunden.

Die Kultivierung von Sporolactobacillus erfolgt in oder auf Nährmedien, die auch für Milchsäurebakterien geeignet sind, z. B. auf MRS-Agar, einem Nährmedium, das das Wachstum anspruchsvoller Milchsäurebakterien ermöglicht, da es komplexe Wachstumsfaktoren enthält. Welche Wachstumsfaktoren Sporolactobacillus tatsächlich benötigt, ist für die meisten Arten noch nicht geklärt. Das Nährmedium wird meist bei 30–37 °C inkubiert, dabei wird eine Gasatmosphäre mit 5 % Kohlenstoffdioxid empfohlen, da unter normaler Luft nur eine sehr langsame Vermehrung stattfindet. Die meisten untersuchten Stämme wachsen bei Temperaturen zwischen 20 und 40 °C, wobei die Vermehrung optimal bei etwa 30 °C ist. Da Sporolactobacillus Milchsäure produziert, ist er in der Lage, auch bei niedrigen pH-Werten zu wachsen. Bei S. inulinus wurde ein pH-Wert im Medium von 3,2–3,8 gemessen, bei anderen Arten ein pH-Wert von 4,4.

Die Sporenbildung erfolgt nicht automatisch, sondern wird durch bestimmte Umwelteinflüsse auf die Zellen ausgelöst. Ein Nährmedium, dessen Bestandteile die Sporenbildung fördern, ist beschrieben worden. Es enthält unter anderem Tomatensaft, der häufig als Bestandteil von Nährmedien für Milchsäurebakterien verwendet wird, Ammoniumsulfat und Stärke. Die Endosporen sind hitze­resistent, sie überstehen eine Erhitzung auf 70–80 °C für 10 Minuten und können danach noch auskeimen, durch eine Erhitzung auf 90 °C für 10 Minuten werden sie jedoch inaktiviert. Wie bei bakteriellen Endosporen üblich, enthalten sie Dipicolinsäure.

Literatur

• Paul Vos, George Garrity, Dorothy Jones, Noel R. Krieg, Wolfgang Ludwig, Fred A. Rainey, Karl-Heinz Schleifer, William B. Whitman: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology: Volume 3: The Firmicutes. Springer, 2009, ISBN 978-0-387-95041-9. 
• Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt (Hrsg.): The Prokaryotes. A Handbook on the Biology of Bacteria, Volume 4: Bacteria: Firmicutes, Cyanobacteria. 3. Auflage. Springer-Verlag, New York 2006, ISBN 978-0-387-25494-4. 

Einzelnachweise

1. 1 2 Paul Vos, George Garrity, Dorothy Jones, Noel R. Krieg, Wolfgang Ludwig, Fred A. Rainey, Karl-Heinz Schleifer, William B. Whitman: Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology: Volume 3: The Firmicutes. Springer, 2009, ISBN 978-0-387-95041-9. 
2. 1 2 3 4 5 6 Dieter Claus, Dagmar Fritze, Miloslav Kocur: Genera Related to the Genus Bacillus – Sporolactobacillus, Sporosarcina, Planococcus, Filibacter and Caryophanon (Chapter 1.2.19). In: Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt (Hrsg.): The Prokaryotes. A Handbook on the Biology of Bacteria, Volume 4: Bacteria: Firmicutes, Cyanobacteria. 3. Auflage. Springer-Verlag, New York 2006, ISBN 978-0-387-25494-4, S. 631–635, doi:10.1007/0-387-30744-3_19. 
3. 1 2 Kakuo Kitahara, Jiro Suzuki: Sporolactobacillus nov. subgen. In: The Journal of General and Applied Microbiology. Band 9, Nummer 1, 1963, S. 59–71, ISSN 1349-8037. doi:10.2323/jgam.9.59.
4. 1 2 3 Jean Euzéby, Aidan C. Parte: Genus Sporolactobacillus. In: List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN). Abgerufen am 16. März 2021. 
5. ↑ unbekannt: List of new names and new combinations previously effectively, but not validly, published – Validation List no. 132. In: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Band 60, Nr. 3, 8. März 2010, ISSN 1466-5026, S. 469–472, doi:10.1099/ijs.0.022855-0.