Бактерии водородные

Большая группа бактерий, получающих энергию для роста путём аэробного окисления молекулярного водорода (H₂) и осуществляющих ассимиляцию углекислого газа (CO₂) в процессе хемосинтеза. При этом многие водородные бактерии способны хорошо расти и на органических питательных средах, являясь миксотрофами.

Ключевые особенности их метаболизма:

Водородные бактерии не представляют собой единой таксономической группы и включают представителей различных родов, таких как Pseudomonas, Alcaligenes, Paracoccus, Nocardia и другие.

Они характеризуются высокой скоростью роста и в прошлом рассматривались как перспективные объекты для получения белковой массы (так называемый «микробный белок» или «белково-витаминный концентрат»).

К водородным бактериям, как правило, не относят анаэробные микроорганизмы, которые также окисляют H₂ (например, метаногенные археи, сульфатредуцирующие бактерии и другие).

Современный контекст

Современная микробиология уточняет классификацию и экологическую роль этих организмов. Многие из родов, перечисленных в оригинальном определении, были реклассифицированы на основе геномного анализа. Например, некоторые водородные бактерии теперь относятся к роду Cupriavidus (ранее часть Alcaligenes) или Ralstonia. Исследования последних десятилетий сместили фокус с промышленного получения белка на изучение их роли в биогеохимических циклах углерода и водорода, а также на потенциал использования в биотехнологиях:

  • Биоремедиация: Очистка почв и вод от загрязняющих органических соединений.
  • Биоводородная энергетика: Изучение фермента гидрогеназы для создания биологических или биовдохновлённых систем производства и потребления водорода как экологически чистого энергоносителя.
  • Синтез биоразлагаемых пластиков (ПГА): Некоторые водородные бактерии (например, Cupriavidus necator) способны накапливать в клетках полигидроксиалканоаты — биополимеры, служащие запасными веществами и являющиеся аналогом пластмасс.