Thiobacillus는 그람음성 베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria)에 속하는 세균의 한 속(屬)이다. 1904년 마르티누스 베이제링크(Martinus Beijerinck)에 의해 처음 정의되었으며, 기준종(模式種)은 Thiobacillus thioparus이다.
분류 및 명명
속명 "Thiobacillus"는 그리스어로 "황"을 뜻하는 theîon과 라틴어로 "작은 막대"를 뜻하는 bacillus의 합성어로, "황(유황) 간균"이라는 의미를 지닌다. 1980년 국제 미생물 명명 규약(ICNP)에 따른 공식 승인 목록(Approved Lists)에 등재되어 정식으로 유효한 명칭으로 인정되었다.
특성
Thiobacillus 속의 모든 종은 절대 또는 임의 화학무기독립영양(chemolithoautotroph) 세균으로, 환원된 무기 황 화합물(원소 황, 티오황산염, 폴리티온산염 등)을 산화시켜 에너지를 얻는다. 에너지 획득 과정은 켈리-트루딩어(Kelly-Trudinger) 경로를 통해 이루어지며, 탄소 고정은 캘빈-벤슨-배섬(CBB) 회로의 트랜스알돌라제형을 사용한다.
이들은 토양, 온천, 폐수 처리장, 유황이 풍부한 환경 등 환원황 화합물이 존재하는 다양한 서식지에서 발견된다. 성장 최적 온도는 약 28~32°C, 최적 pH는 2~8 범위로 알려져 있다.
분류학적 재편성
Thiobacillus 속은 역사적으로 30종 이상의 "종"이 명명되었으나, 16S 리보솜 RNA 유전자 서열 분석 등 현대 분자 계통학적 방법이 도입되면서 많은 종들이 다른 속으로 재분류되었다. 현재 유효하게 인정되는 종은 Thiobacillus thioparus, Thiobacillus denitrificans, Thiobacillus thiophilus의 3종이다.
주요 재분류 사례는 다음과 같다:
- T. thiooxidans, T. ferrooxidans, T. caldus → Acidithiobacillus 속으로 이동
- T. neapolitanus, T. halophilus → Halothiobacillus 속으로 이동
- T. versutus → Paracoccus 속으로 이동
- T. intermedius, T. perometabolis → Thiomonas 속으로 이동
- T. aquaesulis → Annwoodia 속으로 이동
생태적·산업적 중요성
Thiobacillus는 황 순환(sulfur cycle)에서 중요한 역할을 하며, 황화수소(H₂S)를 산화시켜 악취 제거 및 폐수 처리 공정에서 생물학적 탈황에 활용된다. 일부 계통은 황화수소, 이황화메틸, 이황화탄소 등의 황 함유 휘발성 유기 화합물을 분해할 수 있는 것으로 보고되었다. 또한 생물학적 중금속 용출(bioleaching) 등 산업적 응용 연구가 이루어지고 있다.
2017년에는 Boden 등의 연구에 의해 Thiobacillus 속이 Hydrogenophilales 목에서 Nitrosomonadales 목으로 재배치되었으며, Thiobacillaceae 신과(新科)의 명명 기준(명명상의 유형) 속으로 지정되었다.
참고 사항
분류학적 명칭 변경으로 인해 과거 문헌에서 "Thiobacillus"로 지칭되던 많은 균주들이 현재는 다른 속명으로 분류될 수 있으므로, 특정 균주를 다룰 때는 최신 분류학적 체계를 확인할 필요가 있다.
