Cytophagales — это отряд не образующих спор палочковидных грамотрицательных бактерий, которые скользят или изгибаются. [4] Эти хемоорганотрофы являются важными реминерализаторами органических материалов в микроэлементы. [5] Они широко распространены в окружающей среде, встречаются в экосистемах, включая почву, пресную воду, морскую воду и морской лед. [4] Cytophagales входит в тип Bacteroidetes . [6]
Название Cytophagales означает «пожиратель клеток», имея в виду деградацию клеточных стенок целлюлозы. [7] «Cytos» происходит от древнегреческого существительного κῠ́τος (kútos), которое в биологии относится к сосуду и клетке. [8] «Phagien» происходит от древнегреческого глагола φαγεῖν (phageîn), что переводится как «есть». [9]
Все бактерии Cytophagales являются грамотрицательными и не образуют спор. [10] [4] [11] Они не имеют жгутиков, но передвигаются, демонстрируя скольжение или сгибание. Все цитофаги одноклеточные , с палочковидными клетками, которые могут значительно различаться по форме. [10] Клетки могут быть короткими или длинными, тонкими или толстыми, с сужающимися или закругленными концами. Два рода бактерий Cytophagales имеют циклическую форму. Многие виды являются плеоморфными, что означает, что они могут изменять свою биологическую функцию, морфологию или способ размножения в зависимости от условий окружающей среды. Все бактерии Cytophagales являются хемоорганотрофами.и многие из них способны разлагать сложные биомакромолекулы, такие как белки, хитин, пектин, агар, крахмал или целлюлоза. [10] [4] Организмы Cytophagales могут быть анаэробными , микроаэрофильными , капнофильными (потребляющими CO2) или факультативно анаэробными . Они могут быть очень многочисленными и повсеместными и, вероятно, играют важную роль в круговороте вещества в океанах и на суше. [10] Cytophagales образуют колонии яркой окраски — часто в оттенках красного, оранжевого и желтого. Обнаружено, что в ответ на 10% раствор KOH желтые и оранжевые колонии Cytophagales немедленно меняют цвет на красный, пурпурный или коричневый; это изменение цвета, возможно, связано с пигментами флексирубинового типа. [10][4] Эти пигменты флексирубинового типа до сих пор были обнаружены только у организмов группы CFB.
Члены отряда Cytophagales являются органотрофами , производящими гидролитические ферменты, которые разлагают различные биополимеры , такие как хитин , пектин , крахмал , агар и целлюлоза . [5] Было идентифицировано несколько конкретных видов, но некоторые избранные, как правило, преобладают в деградации полисахаридов. Эти биополимеры составляют растворенное органическое вещество с высокой молекулярной массой (HMW, DOM), концентрация которого в океане относительно высока. [10] Поглощение МОВ является основным этапом в микробной петле ., который контролирует большую часть оборота РОВ от первичной продукции, поддерживая огромное количество океанических гетеротрофных бактерий. Виды Cytophagales, вероятно, играют большую роль в круговороте органического углерода в природе, поскольку они встречаются в больших количествах в океанической, пресноводной, почвенной и даже морской среде. [4] Это представляет значительный научный интерес и имеет важное значение для углеводной энзимологии, океанографии и микробных исследований.
Члены филогенетической группы Cytophaga-Flavobacteria обнаружены в больших количествах, разлагающих хитин и белок, но недостаточно представлены по сравнению с различными другими филогенетическими кластерами бактерий в разложении аминокислот. [12] В воде ледникового ручья, которая была дополнена аллохтонным органическим материалом, популяции Cytophaga-Flavobacteria увеличились в шесть-восемь раз. [10]
Аэробные бактерии Cytophaga, разлагающие целлюлозу, были обнаружены на рыболовных сетях, сделанных из хлопка или конопли, используемых японскими рыбаками. [13] Процесс деградации целлюлозы является гидролитическим либо по механизму выветривания, либо по механизму разложения жидкого типа.