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Stoffkreisläufe bei der Einwirkung durch Mikroorganismen 1984 - Peter Rauch -

2.6. Der Abbau organischer Substanzen

Die heterotrophen Pilze und Bakterien nutzen als Nahrung organischer Stoffe. Sie verwenden ca. 20-60 % zum Aufbau von körpereigenen Zellsubstanzen und ca. 40-80 % für die Deckung des Energiebedarfes. Die organischen Stoffe werden durch die Mikroorganismen in energieärmre Verbindungen abgebaut. Diese Verbindungen die meist in mineralischen Ausgangsstoffen vorliegt, dienen den Pflanzen als Nährstoff. Eine meist vollständige Remineralisierung kann nur im aeroben Bereich, also in Gegenwart von Sauerstoff erfolgen. In aneroben Bereich erfolgt sie nur unvollständig.

Durch Mikroorganismen werden Harnstoffe, Harnsäure, Zucker, Stärke, Zellulose, Xylane, Pektine, Chitin, Lignin, Wachse, Fettsäuren und Kohlenwasserstoffe abgebaut.

"Nahezu alle Kohlenwasserstoffe können unter geeigneten Bedingungen von Mikroorganismen abgebaut werden (s.FUHS 1961)...
Methan wird in der Regel durch Bakterien oxydiert, die langkettige Kohlenwasserstoffe nicht angreifen. Methanolmonas (Pseudomonas) methanica kann Methan (oder Methanol) als einzige Kohlenstoffquelle verwenden. Höhere Kohlenwasserstoffe werden nur zusammen mit Methan oxydiert, finden allein aber ebenso wenig Verwertung wie andere organische Stoffe (Zucker, Alkohole oder Fettsäuren). Die Oxydation des Methans erfolgt wahrscheinlich über Methanol, Formaldehyd und Ameisensäure zu Kohlendioxid (SCHLEGEL 1972).
Außer Mehanomoas methanica kommen noch verschiedene andere zur Methanoxydation befähigte Bakterien vor (OVERBECK und OHLE 1962, ANAGNOSTIDIS und OVERBECK 1966). Neben Pseudomonaden sind vor allem einige Actinomyceten wichtige Methanoxydierer. Nach ROMANENKO (1959) kommen im Stausee von RYBINSK (Sowjetunion) bis zu 400 Methanoxydierer je Milliliter Wasser vor. Der Anteil des durch die bakterielle Oxydation von Methan verbrauchten Sauerstoffs kann in eutrophen Seen 40 bis 60 % des gesamten vorhandenen Sauerstoffs erreichen.
Kurzkettige aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Äthan, Propan und Butan, werden von einigen Bakterien aus verschiedenen Ordnungen oxydiert. Vor allen handelt es sich um Angehörige der Gattung Pseudomonas (Pseudomonadales), Flavobacterium (Eubacteriales) und Nocardia (Actinomycetales). Offenbar gibt es mehr Bakterien, die Propan, als solche, die Äthen oder Butan angreifen können. Längerkettige aliphatische Kohlenwasserstoffe werden von einer größeren Zahl von Bakterien abgebaut. Neben Pseudomonaden sind es vor allem Mikrokokken, Corynebakterien und Nocardien. Auch einige Hefen der Gattung Candida sind zur Oxydation dieser Kohlenwasserstoffe in der Lage. Interessanterweise nimmt die Artenzahl der zum Abbau befähigten Mikroorganismen mit zunehmender C-Zahl des Kohlenwasserstoffs zu." (/2/ S.132)

Es werden noch weitere Ausführungen zur mikrobiellen Oxydation der höheren Paraffine, der aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe aufgezählt, die hier nicht weiter erwähnt werden sollen.

3. Übersicht über die Bakteriengruppen mit respiratorischer Energiegewinnung

Die Übersicht ist nach ihrem Elektronen-Akzeptor geordnet. Bei der aeroben und anaeroben Atmung liegt eine respiratorische Energiegewinnung durch Elektronentransportphosphorylierung vor.

Übersicht über die Bakteriengruppen mit respiratorischer Energiegewinnung

Literatur
[1] Lindner, Kurt E.; Milliarden Mikroben, Urania Verlag Leipzig-Jena-Berlin 1978
[2] Rheinheimer, Gerhard; Mikrobiologie der Gewässer, VEB Gustav-Fischer-Verlag Jena 1975
[3] Handbuch der Mikrobiologie, von Präve,P.; Faust, U.; Akademische Verlagsgesellschaft Wiesbaden 1982
[4] Rothe, Ulrich; Die legende von Peak Oil; Warum das Erdöl nicht alle wird, P.T. Magazin S. 38ff

(Ergänzung: Neuere Literatur z.B. Punkt 28.3. Atmungsprozesse (S. 423), Karl Schwister u.a.; Taschenbuch der Verfahrenstechnik , Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hauser Verlag 2000, ISBN 3-446-21253-1)

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