Anaerobe Ammoniakoxidation von Nitrosomonas eutropha

ISBN-13: 9783838612348 / Niemiecki / Miękka / 1999 / 146 str.

Ingo Schmidt

Opis

Inhaltsangabe: Zusammenfassung: Obligat chemolithoautotrophe Ammoniakoxidanten oxidieren Ammoniak mit Sauerstoff als Oxidationsmittel zu Nitrit, um ihren Bedarf an Energie zu decken. Sie sind in verschiedenen Okosystemen weit verbreitet, in denen unter oxischen Bedingungen organische Verbindungen mineralisiert und anorganische Stickstoffverbindungen wie Ammonium freigesetzt werden. So konnten Ammoniakoxidanten in oxischen Bereichen von Boden, Gewassern und Abwassersystemen sowie auf Gesteinsoberflachen nachgewiesen werden. Daruber hinaus wurden diese Organismen allerdings auch in anoxischen Bereichen von Boden und Gewassern gefunden. Da kein anaerober Stoffwechsel der Ammoniakoxidanten bekannt war, wurde vermutet, da die Organismen passiv in diese Bereiche eingetragen worden waren und dort stoffwechselinaktiv vorlagen. Es war unbekannt, warum unter diesen Bedingungen oftmals eine deutliche Zunahme der Zellzahl nachzuweisen war. In der Folgezeit konnte gezeigt werden, da Ammoniakoxidanten der Gattung Nitrosomonas (Nitrosomonas eutropha und Nitrosomonas europaea) in der Lage sind, unter anoxischen Bedingungen Acetat, Pyruvat und Wasserstoff als Elektronendonatoren und Nitrit als Elektronenakzeptor zu verwenden. Als Produkt wird neben geringen Mengen von Stickstoffmonoxid (NO) und Distickstoffoxid (N2O) in erster Linie molekularer Stickstoff (N2) freigesetzt. Auf der Basis dieses Stoffwechsels konnte ein Zellwachstum nachgewiesen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde erstmals ein neuer Stoffwechseltyp - die anaerobe Ammoniakoxidation - bei chemolithoautotrophen Ammoniakoxidanten nachgewiesen. Weiterhin wurde eine Methode fur die Untersuchung des Ammoniak oxidierenden Systems in zellfreien Extrakten entwickelt. Unter anoxischen Bedingungen oxidierten Zellen von Nitrosomonas eutropha, Nitrosomonas europaea und Nitrosolobus multiformis Ammoniak mit Stickstoffdioxid bzw. Distickstofftetroxid (NO2/N2O4) als Oxidationsmittel uber das Zwischenprodukt Hydroxylamin zu Nitri