Back نزع النيتروجين Arabic Denitrifikasiya Azerbaijani Desnitrificació Catalan Denitrifikace Czech Denitrifikation Danish Denitrifikation German Denitrification English Desnitrificación Spanish Denitrifikatsioon Estonian Desnitrifikazio Basque
Denitrifikation är en mikrobiellt underlättad process där nitrat (NO3−) reduceras och i slutändan producerar molekylärt kväve (N2) genom en serie av mellanliggande gasformiga kväveoxidprodukter. Fakultativa anaeroba bakterier utför denitrifikation som en typ av andning som reducerar oxiderade former av kväve som svar på oxidationen av en elektrondonator som organiskt material. Denitrifikation sker mest vid suboxiska förhållanden, det vill säga vid pE-värden 3,4-8,5 när pH-värdet är 7. Vanligen sker denna reaktion i våtmarker, sjösediment eller vattenmättad åkermark.
De föredragna kväveelektronacceptorerna, i ordning av mest till minst termodynamiskt gynnsamma, är nitrat (NO3−), nitrit (NO2−), kväveoxid (NO), dikväveoxid (N2O), vilket slutligen resulterar i produktion av dikväve (N)2 ) slutför kvävecykeln. Denitrifierande mikrober kräver en mycket låg syrekoncentration på mindre än 10 procent, samt organiskt kol för energi. Eftersom denitrifikation kan ta bort NO3−, vilket minskar dess läckage till grundvatten, kan den strategiskt användas för att behandla avloppsvatten eller animaliska rester med hög kvävehalt. Denitrifikation kan läcka N2O, som är ett ozonnedbrytande ämne och en växthusgas, som kan ha stor inverkan på den globala uppvärmningen.
Processen utförs i första hand av heterotrofa bakterier (som Paracoccus denitrificans och olika pseudomonader),[1] även om autotrofa denitrifierare också har identifierats (till exempel Thiobacillus denitrificans).[2] Denitrifierare finns representerade i alla huvudfylogenetiska grupper.[3] I allmänhet är flera arter av bakterier involverade i den fullständiga reduktionen av nitrat till N2 och mer än en enzymväg har identifierats i reduktionsprocessen.[4] Denitrifieringsprocessen ger inte bara energi till organismen som utför nitratreduktion till dikvävegas, utan även vissa anaeroba ciliater kan använda denitrifierande endosymbionter för att få energi som liknar användningen av mitokondrier i syreandande organismer.[5]
Direkt reduktion från nitrat till ammonium, en process som kallas dissimilatorisk nitratreduktion till ammonium eller DNRA,[6] är också möjlig för organismer som har nrf-genen.[7][8] Detta är mindre vanligt än denitrifikation i de flesta ekosystem som ett sätt att reducera nitrat. Andra gener kända i mikroorganismer som denitrifierar är bland andra nir (nitritreduktas) och nos (dikväveoxidreduktas)[3] organismer som identifierats som att ha dessa gener är Alcaligenes faecalis, Alcaligenes xylosoxidans, många i släktet Pseudomona, Bradyrhizobium japonicum och Blastobacter denitrificans.[9]
- ^ Carlson, C. A.; Ingraham, J. L. (1983). ”Comparison of denitrification by Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas aeruginosa, and Paracoccus denitrificans”. Appl. Environ. Microbiol. 45 (4): sid. 1247–1253. doi:. PMID 6407395. Bibcode: 1983ApEnM..45.1247C.
- ^ Baalsrud, K.; Baalsrud, Kjellrun S. (1954). ”Studies on Thiobacillus denitrificans”. Archiv für Mikrobiologie 20 (1): sid. 34–62. doi:. PMID 13139524.
- ^ [a b] Zumft, W G (1997). ”Cell biology and molecular basis of denitrification”. Microbiology and Molecular Biology Reviews 61 (4): sid. 533–616. doi:. PMID 9409151.
- ^ Atlas, R.M., Barthas, R. Microbial Ecology: Fundamentals and Applications. 3rd Ed. Benjamin-Cummings Publishing. ISBN 0-8053-0653-6
- ^ Graf, Jon S.; Schorn, Sina; Kitzinger, Katharina; Ahmerkamp, Soeren; Woehle, Christian; Huettel, Bruno; Schubert, Carsten J.; Kuypers, Marcel M. M.; et al. (3 March 2021). ”Anaerobic endosymbiont generates energy for ciliate host by denitrification”. Nature 591 (7850): sid. 445–450. doi:. PMID 33658719. Bibcode: 2021Natur.591..445G.
- ^ An, S.; Gardner, WS (2002). ”Dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) as a nitrogen link, versus denitrification as a sink in a shallow estuary (Laguna Madre/Baffin Bay, Texas)”. Marine Ecology Progress Series 237: sid. 41–50. doi:. Bibcode: 2002MEPS..237...41A.
- ^ Kuypers, MMM; Marchant, HK; Kartal, B (2011). ”The Microbial Nitrogen-Cycling Network”. Nature Reviews Microbiology 1 (1): sid. 1–14. doi:. PMID 29398704.
- ^ Spanning, R., Delgado, M. and Richardson, D. (2005). ”The Nitrogen Cycle: Denitrification and its Relationship to N2 Fixation”. Nitrogen Fixation: Origins, Applications, and Research Progress. sid. 277–342. doi:. ISBN 978-1-4020-3542-5. ”It is possible to encounter DNRA when your source of carbon is a fermentable substrate, as glucose, so if you wanna avoid DNRA use a non fermentable substrate”
- ^ Liu, X.; Tiquia, S. M.; Holguin, G.; Wu, L.; Nold, S. C.; Devol, A. H.; Luo, K.; Palumbo, A. V.; et al. (2003). ”Molecular Diversity of Denitrifying Genes in Continental Margin Sediments within the Oxygen-Deficient Zone off the Pacific Coast of Mexico”. Appl. Environ. Microbiol. 69 (6): sid. 3549–3560. doi:. PMID 12788762. Bibcode: 2003ApEnM..69.3549L.