Vibrio fosforeum lub Photobacterium phosphoreum – Gram-ujemna bakteria bioluminescencyjna żyjąca w symbiozie z organizmami morskimi. Może emitować niebiesko-zielone światło (490 nm) z powodu reakcji chemicznej między FMN, lucyferyną i tlenem cząsteczkowym katalizowanym przez enzym zwany lucyferazą.

Photobacterium phosphoreum jest popularnym symbiontem ryb głębinowych, w przeciwieństwie do krewnych Vibrio, które często występują w kałamarnicach na płytkich i średnich głębokościach^[1]. Istnieją dowody na to, że P. fosforeum również ściśle współpracuje z zooplanktonem, ponieważ stwierdzono, że jest on przyczepiony do zewnętrznych powierzchni zooplanktonu^[2].

Korzyści biologiczne są osiągane przez obu członków w symbiotycznym związku między bakteriami i gospodarzem. P. fosforeum kolonizuje narządy lekkie żywiciela i odgrywa rolę poprzez emisję światła w komunikacji, przyciąganiu zdobyczy i unikaniu drapieżników^[3]. Gospodarz ma możliwość kontrolowania bioluminescencji za pomocą mechanizmów takich jak rolety. W zamian gospodarz dostarcza P. fosforeum składników odżywczych, tlenu i chronionej niszy^[4].

Uważa się, że psucie się zapakowanych ryb, takich jak łosoś i dorsz, spowodowane przez P. fosforeum jest częściowo spowodowane zdolnością bakterii do wytwarzania AHL (N-acylowanych homoserynowych laktonów), które są cząsteczkami komunikacyjnymi regulującymi bioluminescencję. AHL znaleziono tylko w niebioluminescencyjnych szczepach P. fosforeum. Sugeruje to, że AHL może negatywnie regulować bioluminescencję^[5]. P. fosforeum jest w stanie utrzymać żywotność na zewnętrznych powierzchniach migrującego łososia, żyjąc pod ochroną śluzu ryb.^[6] Redukcja TMAO do TMA również przyczynia się do zepsucia w wyniku narażenia ryby na P. fosforeum^[1].

Photobacterium phosphoreum zastosowano ze względu na jego niezawodną bioluminescencję do pomiaru toksyczności w środowisku wodnym z powodu biodegradowalnych toksyn wodnych. Bezpieczeństwo, prosta obsługa i opłacalność bioluminescencji sprawia, że jest to wiarygodny wskaźnik do oceny próbek wodnych zawierających toksyczne substancje, takie jak pestycydy, PCB, węglowodory aromatyczne, paliwa, alkany, alkohole i metale ciężkie^[7]. System biochemicznego zapotrzebowania na tlen (BZT) wykorzystuje bioczip, który unieruchomił Photobacterium phosphoreum w otworach rzędu mikrometrów^[7]. Ten akrylowy czip unieruchamia P. fosforeum z 3% lub 15% żelem alginianu sodu^[7]. Stałą bioluminescencję można zaobserwować na chipie w obecności standardowego roztworu BZT, co pokazuje, że może on wykryć BZT na miejscu^[7]. Redukcja luminescencji dzięki fizjologicznym reakcjom P. fosforeum na toksyczne substancje odżywcze jest wykorzystywana jako sygnał do wykrywania i pomiaru analitu^[7]. BZT jest szeroko stosowany jako wskaźnik środowiskowy w procesach oczyszczania ścieków^[7] Wykrywa stopień zanieczyszczenia powodowanego przez substancje biodegradowalne w środowisku wodnym^[7]. Tradycyjne metody wymagały 5 dni do ustalenia wartości BZT, jednak unieruchomiony chip Photobacterium phosphoreum może dawać szybkie i powtarzalne pomiary BZT^[7].

Photobacterium phosphoreum nie ma znanej aktywności patogennej. Nie wiadomo, czy powoduje choroby u ludzi, roślin lub zwierząt.

Photobacterium phosphoreum został po raz pierwszy wyizolowany ze środowiska wodnego pod koniec lat 80. XIX wieku przez holenderskiego mikrobiologa Martinusa Beijerincka (1851–1931)^[3]. Jest to Gammaproteobacteria, która jest Gram-ujemna, zwykle ruchliwa, są mezofilne i chemoorganotroficzne, mają fakultatywny metabolizm fermentacyjny i występują w środowiskach wodnych w powiązaniu z eukariotami^[3].

Photobacterium phosphoreum jest jednym z wielu organizmów wytwarzających bioluminescencję w organizmach morskich. P. fosforeum jest symbiontem lekkich narządów, żyjącym w jelitach ryb, gdzie metabolity są dostarczane w zamian za bioluminescencję, która jest wykorzystywana do komunikacji, przyciągania ofiar i unikania drapieżników^[3]. P. fosforeum jest typowy dla ryb głębinowych^[8]. Jelito ryby, w której hodowany jest P. fosforeum, jest połączone z jakimś lekkim organem na rybie, który można kontrolować za pomocą aparatów migawkowych^[8]. P. fosforeum jest psychotolerancyjny i często rozwija się w niskich temperaturach, ale może być hamowany w temperaturach powyżej 25 stopni Celsjusza^[5][4] Bioluminescencja jest silnie związana z gęstością komórek, a bakterie żyjące swobodnie w oceanie nie są bioluminescencyjne, ponieważ znajdują się w narządach świetlnych organizmu gospodarza^[9].

P. fosforeum działa również jako najważniejsza bakteria powodująca psucie upakowanych schłodzonych filetów rybnych. Powoduje zepsuty, rybi smak.^[5]

• Strona Piotra Madaneckiego o bakteriach luminescencyjnych
• Izolacja kultur P. fosforeum z Seafish. disknet.com. [zarchiwizowane z tego adresu (2020-02-16)].
• Dane z bazy o mikroorganizmach.
• 1. Budsberg, Wimpee, Braddock, „Izolacja i identyfikacja Photobacterium phosphoreum z nieoczekiwanej niszy: migrujący łosoś”. Mikrobiologia stosowana i środowiskowa. Listopad 2003. Tom 69. Numer 11. s. 6938–6942.