Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esamtgehiete der Naturwissenschaften. 



XXV. Jahrg. 



1. Dezember 1910. 



Nr. 48. 



Bronislaw Niklewski: Über die Wasserstoff- 

 oxydation durch Mikroorganismen. (Jahr- 

 bücher für wissenschaftliche Botanik 1910, Bd. 4S, 

 S. 113—142.) 



Schon Saussure hat beobachtet, daß verwesende 

 Körper Wasserstoff oxydieren. Später ist die Tat- 

 sache von Lieb ig erwähnt worden. In neuerer Zeit 

 hat Immendorf bei Gelegenheit von Versuchen über 

 Denitrifikation ein Verschwinden der Knallgas- 

 atmosphäre unter Einwirkung der Erde festgestellt 

 (1892). Dann begann Herr Niklewski seine Unter- 

 suchungen, die er 1906 publiziert hat. Er kam darin 

 zu folgenden Ergebnissen: 



Die Erde vermag ein Gemisch von Wasserstoff 

 und Sauerstoff zu kondensieren; diese Tätigkeit ist 

 sehr verbreitet, denn unter den untersuchten Erd- 

 proben wurde keine gefunden , die sie nicht hatte. 

 Eine mineralische Nährlösung, mit Erde beimpft, be- 

 deckt sich in einer Knallgasatmosphäre mit einer 

 üppigen Kahmhaut; nach mehrmaligem Umimpfen er- 

 hält man eine gereinigte Kahmhaut, die aus kleinen 

 Stäbchen besteht und intensiv Wasserstoff zu oxydieren 

 vermag. In Luft entwickelt sich die Kahmhaut nicht; 

 der Wasserstoff liefert ihr also die notwendige Be- 

 triebsenergie. Die Kahmhaut besteht aus Kohlenstoff- 

 verbindungen, die durch Reduktion freier Kohlensäure 

 gebildet werden. Freie Kohlensäure kann durch 

 Carbonat nicht ersetzt werden. Auf Kohlenstoff Ver- 

 bindungen (Acetat) gedeiht der die Kahmhaut bildende 

 Organismus (oder die Organismen) auch ohne freien 

 Wasserstoff. Bei Darbietung von Acetat und Knall- 

 gas wird der Wasserstoff auch ohne besonders zu- 

 gesetzte freie Kohlensäure verarbeitet. Wiewohl die 

 Kahmhaut morphologisch als ein aus kleinen Stäbchen- 

 bakterien einheitlich zusammengesetztes Ganzes er- 

 scheint, konnten doch die darin enthaltenen Organismen 

 nicht isoliert werden. 



Dann ermittelte Kaserer zwei Bakterien, Bacillus 

 pantotrophus und B. oligocarbophilus, als Urheber der 

 Wasserstoffoxydation. Der erste entwickelt sich als 

 diffuse Trübung ohne Hautbildung, falls eine kohlen- 

 säurereiche Atmosphäre dargeboten wird; er vermag 

 autotroph zu leben, wenngleich er auch zu hetero- 

 tropher Lebensweise befähigt ist. Wird zur Anlegung 

 von Rohkultureu Knallgas verwandt, so bildet sich 

 auf mineralischer Nährlösung eine üppige Haut, die 

 kräftig Wasserstoff oxydiert und fast ausschließlich 

 aus Bacillus oligocarbophilus besteht, den Kaserer 

 zu den obligat autotrophen Organismen stellt. \\ ie 



dieser Beobachter annimmt, soll sich bei Gegenwart 

 von Bacillus pantotrophus zuerst Formaldehyd, bei 

 Gegenwart von Bacillus oligocarbophilus zuerst Kohlen- 

 oxyd bilden (vgl. Rdsch. 1907, XXII, 133). 



Weiter haben Nabokich und Lebedef f (vgl. das 

 eben angezogene Referat), später der letztere allein 

 Untersuchungen zu dieser Frage veröffentlicht. Auch 

 nach Lebedeff wird die Kahmhaut in der Knallgas- 

 atmosphäre von einem einzigen Organismus gebildet. 

 Dieser, ein monotrichiales, bewegliches Stäbchen, besitzt 

 die Eigenschaft, den Kohlenstoff autotroph aus der 

 Kohlensäure zu assimilieren. Die zu diesem endo- 

 thermischen Prozesse notwendige Energie erhält das 

 erwähnte Mikrob dank seiner Befähigung zur Oxydation 

 des Wasserstoffs zu Wasser. Der energetische Prozeß 

 ist nach Lebedeff unabhängig von der Assimilation 

 des Kohlenstoffs und wird genau durch die Gleichung 



2 H 2 + 2 



2H.0 



ausgedrückt. Bei der Assimilation des Kohlenstoffs 

 wird aus der Kohlensäure ein gleiches Volumen Sauer- 

 stoff ausgeschieden, so daß der Chemismus ganz dem 

 der Photosynthese in grünen Pflanzen entspricht. 

 Die Bakterien entwickeln sich auch sehr gut auf 

 organischen Nährstoffen, sind also zur heterotrophen 

 Assimilation des Kohlenstoffs befähigt (vgl. Ber. der 

 Deutschen Bot. Ges. 1909, 27, 598). 



Herr Niklewski hält die von Lebedeff mit- 

 geteilten Versuche für nicht ausreichend, die Frage 

 des Verhältnisses der Kohlensäurezersetzung und der 

 Wasserstoffoxydation zu lösen. Seine eigenen Unter- 

 suchungen haben zur Reinzucht zweier Stäbchen- 

 bakterien aus der Kahmhaut geführt, die in Wasser- 

 stoff-Sauerstoff-Kohlensäure-Atmosphäre auf minera- 

 lischer Nährlösung nach Impfung mit Gewächshauserde 

 entstanden war. Beide Organismen belegt Verf. mit 

 dem Jensenschen Gattungsnamen Hydrogenomonas. 

 Sie unterscheiden sich makroskopisch durch das Aus- 

 sehen der Kolonien in Agarkulturen; auch sind die 

 Zellen des einen, Hydrogenomonas vitrea, etwas länger 

 (bis 2[i) als die des anderen, Hydrogenomonas flava 

 (bis 1,5 ft). 



Bei den Versuchen in Knallgasatmosphäre stellte 

 sich nun die merkwürdige Tatsache heraus, daß weder 

 der eine noch der andere der beiden Bakterien sich 

 allein in einer solchen Atmosphäre zu entwickeln 

 vermag. Als Ursache dieses Verhaltens wurde er- 

 mittelt, daß sie auf eine bedeutend niedrigere Sauer- 

 stoffspannung gestimmt sind, als sie in dem Knallgas. 



