Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Денитрифицирующие бактерии
Денитрифицирующие бактерии — это разнообразная группа бактерий, охватывающая множество различных типов. Эта группа бактерий, наряду с денитрифицирующими грибами и археями, способна осуществлять денитрификацию как часть азотного цикла. Они метаболизируют азотистые соединения, используя различные ферменты, включая нитратредуктазу (NAR), нитритредуктазу (NIR), редуктазу оксида азота (NOR) и редуктазу закиси азота (NOS), превращая оксиды азота обратно в азот (N2) или закись азота (N2O).
Denitrifying Bacteria
Denitrifying bacteria are a diverse group of bacteria that encompass many different phyla. This group of bacteria, together with denitrifying fungi and archaea, is capable of performing denitrification as part of the nitrogen cycle. They metabolize nitrogenous compounds using various enzymes, including nitrate reductase (NAR), nitrite reductase (NIR), nitric oxide reductase (NOR) and nitrous oxide reductase (NOS), turning nitrogen oxides back to nitrogen gas (N2) or nitrous oxide (N2O).
Разнообразие денитрифицирующих бактерий
Существует большое разнообразие биологических признаков. Денитрифицирующие бактерии были идентифицированы более чем в 50 родах, включающих свыше 125 различных видов, и, по оценкам, составляют 10–15% популяции бактерий в воде, почве и донных отложениях. К денитрифицирующим относятся, например, некоторые виды Pseudomonas, Alcaligenes, Bacillus и другие. Большинство денитрифицирующих бактерий – факультативные аэробы-гетеротрофы, которые переключаются с аэробного дыхания на денитрификацию, когда запасы кислорода как доступного конечного акцептора электронов (ТЭА) истощаются. Это вынуждает организм использовать нитрат в качестве ТЭА.
There is a great diversity in biological traits. Denitrifying bacteria have been identified in over 50 genera with over 125 different species and are estimated to represent 10 15% of bacteria population in water, soil and sediment. Denitrifying include for example several species of Pseudomonas, Alcaligenes , Bacillus and others. The majority of denitrifying bacteria are facultative aerobic heterotrophs that switch from aerobic respiration to denitrification when oxygen as an available terminal electron acceptor (TEA) runs out. This forces the organism to use nitrate to be used as a TEA.
Роль денитрифицирующих бактерий в качестве поглотителей метана
Было обнаружено, что денитрифицирующие бактерии играют значительную роль в окислении метана (CH4) (в процессе которого метан превращается в CO2, воду и энергию) в глубоких пресноводных водоемах. Пресные воды являются основным источником глобальных выбросов метана. Результаты исследования на Боденском озере показали, что концентрация нитратов уменьшалась на той же глубине, что и концентрация метана, что указывает на связь между окислением метана и денитрификацией. Можно предположить, что окисление метана осуществлялось бактериями, подобными M. oxyfera, поскольку их численность достигала пика на той глубине, где пересекались профили концентрации метана и нитратов. Процесс и методы могут различаться, но обычно включают преобразование аммония в нитрат посредством нитрификации с участием аммонийокисляющих бактерий (AOB, NH4+→NO2-) и нитритокисляющих бактерий (NOB, NO2-→NO3-), и, наконец, в газообразный азот посредством денитрификации. Примером этого служат аммонийокисляющие бактерии, обладающие метаболическими особенностями, которые, в сочетании с другими метаболическими процессами азотного цикла, такими как окисление нитритов и денитрификация, способствуют удалению азота из сточных вод в активированном иле. Поскольку денитрифицирующие бактерии являются гетеротрофами, органический источник углерода подается им в анаэробную зону. В отсутствие доступного кислорода денитрифицирующие бактерии используют окислительно-восстановительный потенциал нитратов для окисления углерода. Это приводит к образованию газообразного азота из нитратов, который затем выделяется из сточных вод в виде пузырьков.
Denitrifying bacteria have been found to play a significant role in the oxidation of methane (CH4) (where methane is converted to CO2, water, and energy) in deep freshwater bodies of water. and freshwaters are a major contributor of global methane emissions. The results from the study on Lake Constance found that nitrate was depleted in the water at the same depth as methane, which suggests that methane oxidation was coupled to denitrification. It could be inferred that it was M. oxyfera like bacteria carrying out the methane oxidation because their abundance peaked at the same depth where the methane and nitrate profiles met. The process and methods vary, but it generally involves converting ammonium to nitrate via nitrification process with ammonium oxidizing bacteria (AOB, NH4+→NO2 ) and nitrite oxidizing bacteria (NOB, NO2 →NO3 ), and finally to nitrogen gas via denitrification. One example of this is ammonia oxidizing bacteria which have a metabolic feature that, in combination with other nitrogen cycling metabolic activities, such as nitrite oxidation and denitrification, remove nitrogen from wastewater in activated sludge. Since denitrifying bacteria are heterotrophic, an organic carbon source is supplied to the bacteria in an anoxic basin. With no available oxygen, denitrifying bacteria use the redox of nitrate to oxidize the carbon. This leads to the creation of nitrogen gas from nitrate, which then bubbles up out of the wastewater.