342 XIX. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1904. Nr. 27. 



haftem Luftzutritt) vor- sich gehen. Jeder dieser 

 Prozesse läßt zwei Formen unterscheiden: 



A. Anaerobe Zersetzung. 1. Ohne Anwesen- 

 heit von Salpeter kann Cellulose durch echte anaerobe 

 Bakterien zersetzt werden, wobei Wasserstoff und 

 Kohlensäure oder Methan (Sumpfgas) und Kohlen- 

 säure frei werden , während sich Essigsäure und 

 Buttersäure bilden. Dies sind die Wasserstoff- und 

 die Methangärung, denen bis heute fast ausschließlich 

 die Vernichtung der Cellulose in der Natur zu- 

 geschrieben worden ist. 



2. Bei Anwesenheit von Salpeter kann Cellulose 

 zersetzt werden durch denitrifizierende Bakterien 

 nach folgenden Gleichungen: 



5 C 6 H 10 O 5 + 24 KN 3 = 24 KHC0 3 + 1 2 N 2 + 6 C0 2 + 1 3 H 2 

 C 6 H 10 O B + 8KNO3 = 4KHC0 S + 2K 2 C0 3 -f 4N 2 + 3H 2 0. 



Die hierbei tätigen Bakterien wirken zwar ohne 

 oder bei geringem Luftzutritt, sie sind aber selbst 

 aerob. 



B. Aerobe Zersetzung. 1. Ist das Medium, 

 worin sich die Cellulose befindet, schwach alkalisch, 

 so spielen bei der Zersetzung gewöhnliche aerobe 

 Bakterien die Hauptrolle. 



2. Ist das Medium jedoch schwach sauer, so sind 

 dabei Mycelien von höheren Pilzen wirksam. Diese 

 letzten drei Fälle sind vom Verf. näher untersucht 

 worden. 



1. Die Zersetzung von Cellulose durch de- 

 nitrifizierende Bakterien. Zu den Versuchen 

 wurde aus schwedischem Filtrierpapier und Leitungs- 

 wasser ein Papierbrei hergestellt, der 2% Cellulose 

 enthielt. Dazu wurden gefügt: 0,25 %KN0 3 , 0,05 % 

 K 2 HP0 4 und 2 cm 3 Kanalwasser, das mit etwas 

 Moder versetzt war. Die Mischung kam in eine 

 Flasche von etwa 200 cm 3 Inhalt, die zum Abschluß 

 der Luft bis an den Hals gefüllt wurde. Darauf 

 wurde bei 35° kultiviert. Im Verlauf von etwa 

 12 Tagen trat starke Gärung ein, nach 15 Tagen 

 war alles Nitrat und auch das anfänglich gebildete 

 Nitrit verschwunden. Wurde die Flüssigkeit von 

 dem sich zusammenballenden Cellulosebrei abgegossen 

 und die Flasche wieder mit der Lösung von 0,25 % 

 KN0 3 und 0,05% K 2 HP0 4 aufgefüllt, so verlief der 

 Prozeß jetzt viel schneller; das Nitrat verschwand 

 schon innerhalb 4 bis 5 Tagen. Dadurch, daß man 

 diese Manipulation einige Male wiederholt, kann man 

 schließlich in 1 bis 2 Tagen 0,5 g KN0 3 in einem 

 Volumen von 200 cm s zum Verschwinden bringen. 



Auch rohe Flachsfasern, Watte und Leinwand 

 können für die Denitrifikation gebraucht werden, 

 aber nicht Sägespäne und Torf. Auch mit echten 

 anaeroben Bakterien konnte van Senus keine Zer- 

 setzung von Holzcellulose erhalten, und diese außer- 

 ordentlich schwere Zersetzung der Holzcellulose ohne 

 Zutritt von Luft bildet den Schlüssel für die Er- 

 klärung der Bildung von Humus, Torf, Braunkohle 

 und Steinkohle. 



Der Zersetzungsprozeß erfolgt in der Weise, daß 

 die einzelnen Cellulosefasern, die dabei Orangefärbung 

 annehmen, von einem Bakterienschleim umhüllt wer- 



den, in lose Fibrillen zerfallen und schließlich ganz 

 oder unter Zurücklassung einzelner Cellulosestückchen 

 verschwinden. Bei Benutzung von Filtrierpapier 

 kann man Bakterienhäute bekommen, die noch die 

 Form des Papiers besitzen, in denen sich aber nur 

 noch wenige, sehr stark zersetzte Papierfasern und 

 die nicht zersetzten Holzelemente vorfinden. 



Die bei der Denitrifikation entwickelten Gase ent- 

 halten ausschließlich Stickstoff und Kohlensäure; keine 

 Spur von Wasserstoff, Methan oder Stickoxydul wurde 

 angetroffen. Die wirksamen Mikroben, die namentlich 

 im Grabenmoder und Kanalwasser sehr häufig sind, 

 auch im Meerwasser vorkommen, dürften kleine, stab- 

 förmige Bakterien sein, die Verf. auch isoliert hat 

 und in einer anderen Arbeit besprechen wird. 



Wie Omelianski gezeigt hat, kann bei Gegenwart 

 von Cellulose auch Nitrit zu Nitrat oxydiert werden, 

 und Verf. hat ebenso die Nitrifikation von Ammon- 

 salzen in Lösungen, die sehr wenig Cellulose ent- 

 hielten, beobachtet. Ob nun im Boden Nitrifikation 

 oder Denitrifikation eintritt, das hängt in erster Linie 

 von der Durchlüftung ab. Beide Vorgänge können 

 neben einander verlaufen und ein fortdauerndes Ver- 

 schwinden von Cellulose verursachen. „Und hieraus 

 wird die große Bedeutung dieser Prozesse für die 

 Selbstreinigung von Boden und Wasser und für die 

 biologische Reinigung von Abfallwässern besonders 

 deutlich." 



2. Die aerobe Zersetzung von Cellulose 

 durch Bakterien. Will man Nitrifikation in 

 Gegenwart von Cellulose nachweisen, so darf nur eine 

 geringe Menge dieses Stoffes (0,05 %) vorhanden 

 sein; fügt man mehr hinzu, dann findet eine starke 

 Zersetzung der Cellulose durch gewöhnliche aerobe 

 Bakterien statt, und dabei entsteht so viel lösliche 

 organische Substanz, daß die Nitrifikation gehemmt 

 wird. Ein geeignetes Kulturmedium für diese Cellu- 

 losezersetzung durch aerobe Bakterien ist: Leitungs- 

 wasser 100, Papier 2, NH 4 C1 0,1, K 2 HP0 4 0,05, 

 Kreide 2 Teile. Man kultiviert bei 28 bis 35° in 

 Erlenmeyer-Kolben in sehr dünnen (etwa 0,5 bis,, 

 lern dicken) Schichten, so daß die Luft genügend 

 Zutritt hat. Zur Infektion kann man Grabenmoder, 

 Erde oder Meerwasser benutzen. Charakteristisch ist 

 das reichliche Auftreten von Spirillen bei der Zer- 

 setzung, die aber die Cellulose nicht angreifen. Verf. 

 schließt daraus, daß wahrscheinlich die Cellulose an 

 erster Stelle die Verbreitung der Spirillen in der 

 Natur bestimme. An der aeroben Zersetzung der 

 Cellulose dürften mehrere Bakterienarten beteiligt 

 sein, in erster Linie ist eine braune Pigmentbakterie, 

 Bacillus ferrugineus, dabei tätig. Besonders intensiv 

 wird die Zersetzung bei gleichzeitigem Auftreten eines 

 gelben Mikrococcus, der selber unwirksam ist. 



„Diese aerobe Zersetzung von Cellulose durch 

 allgemein vorkommende Bakterien erklärt schon lange 

 bekannte Tatsachen: das Zersetzen von Pfählen, die 

 teils in, teils außer dem Wasser stehen, gerade an 

 der Grenze von Luft und Wasser, das Zerreißen von 

 Tauwerk, das im Wasser hängt, gerade an der Ober- 



