Nr. 12. 



1908. 



Natu r wissen schaftliche Rundschau. 



XXIII. Jahrg. 151 



Julius Stoklasa und Eugen Vitek: Über den Einfluß 

 der Bakterien auf die Metamorphose der 

 Salpetersäure im Boden. Aus der chem.-physiol. 

 Versuchsstation ander k. k. böhm. Techn Hochschule 

 in Prag. (Sonderaudvuck aus der „Zeitsrhr. f. d. Undwirt- 

 schaftl. Versuchswesen in Österreich" lÜOK, 5H SA 



Die Salpetersäure wird durch zwei verschiedene 

 Gruppen von Bakterien angegriffen: durch die Denitri- 

 fikanten, von denen sie zu salpetriger Säure und schließ- 

 lich zu elementarem Stickstoff reduziert wird, und durch 

 die Ammonisationsbakterien, die sie erst in salpetrige 

 Säure und dann in Ammoniak überführen. Als Quelle 

 der Energie bei der Umwandlung des Nitrats dienen den 

 Bakterien gewisse Kohlenhydrate oder organische Säuren, 

 deren Bestandteile mit dem aus den Nitraten gewonnenen 

 Stickstoff zum Aufbau der Eiweißstoffe in der Mikroben- 

 zelle verwendet werden. 



Herr Stoklasa und sein Mitarbeiter suchten nun in 

 einer größeren Reihe von Kulturversuchen den Einfluß 

 der verschiedenartigen Kohlenstoffquellen auf die Nitrat- 

 zersetzung bei einer ganzen Anzahl der in Betracht kom- 

 menden Bakterien festzustellen. Als stickstofl haltige 

 Nährquelle diente ausschließlich Natriumnitrat, als Kohlen- 

 stoff nährquelle (immer nur eine in der Kulturlösung 

 jedes Versuches) entweder ein Kohlenhydrat oder das 

 neutrale Salz einer organischen Säure. 



Die Versuchsergebnisse zeigten, daß die Intensität 

 des Ammonisationsprozesses sowohl von der Bak- 

 terienart wie von der Kohlenstoffquelle abhängig ist. 

 Beispielsweise wirkte bei Gegenwart von Glukose Bacillus 

 mycoides am kräftigsten, indem er 20,69",, des gesamten 

 in den Nitraten enthaltenen Stickstoffs in Form von 

 Ammoniak überführte. Die schwächste Wirkung übte in 

 diesem Medium Bacillus subtilis (2,41%), der dagegen 

 bei Anwesenheit von Lävulose von allen Bakterien am 

 kräftigsten ammonisierte, wenn in diesem Falle auch nur 

 6,55 % Salpeterstickstoff in die Ammoniakform verwan- 

 delt wurden; Bacillus subtilis wirkte hier sehr schwach 

 (1,9 %)• Unter den Pentosen scheint das geeignetste Me- 

 dium für den Ammonisationsprozeß die Arabinose zu sein, 

 in der Clostridium gelatinosum 45,55 % des gesamten 

 Nitratstickstoffs in Ammoniak überführte. Auch in 

 Xylose übte diese Mikrobenart, die überhaupt als charak- 

 teristischer Typus der Ammonisationsbakterien angesehen 

 werden kann, die stärkste Wirksamkeit aus. Die or- 

 ganischen Säuren stehen den Kohlenhydraten als Medium 

 für die Ammonisationsbakterien eher nach; den verhält- 

 nismäßig günstigsten Einfluß scheint die Milchsäure zu 

 haben, in welcher Bacillus ramosus v. liquefaciens 24,14 °/ 

 Nitratstickstoff in Ammoniakstickstoff überführte (Bacillus 

 subtilis 7%). Valeriansäure und Berusteiusäure erwiesen 

 sich dagegen als die geeignetsten Medien für Bacillus 

 megaterium (10,35 ° „). Mit den wachsenden Mengen der 

 Kohlenstoffquellen und den entsprechenden Mengen von 

 Salpeterstickstoff wächst in proportionalem Verhältnisse 

 die Bildung von Ammoniak und Eiweißstickstoff, freilich 

 nur bis zu einem gewissen Grade. 



Die Denitrifikationsbakterien zersetzen das 

 Nitratmolekül viel intensiver, besonders wenn sie sich in 

 einem geeigneten Medium befinden. Sie reduzieren den 

 größten Teil des Nitratstickstoffs in elementare Form 

 und verwenden verhältnismäßig wenig davon zum Auf- 

 bau ihres Eiweißmoleküls. In Glukose führte Bacterium 

 Hartlebi, das in allen Medien das wirksamste unter den 

 Denitrifikanten ist, 93,97% N binnen 30 Tagen in die 

 freie Form über und verwendete 6,03 % zur Bildung 

 lebender Materie. Bacdlus fluorescens liquefaciens machte 

 in derselben Zeit nur 84,48 "/„ N frei, wandelte jedoch 

 15,52 % in organischen N um. Ähnlich verhielt sich B. 

 Hartlebi in Lävulose, indem es darin nur 87,59 % freien 

 N entwickelte, aber dafür in organischer Form 12,41 % 

 band. Pentosen (Arabinose und Xylose) sind im allge- 

 meinen keine guten Medien für Denitrifikationsprozesse 

 l B. Hartlebi verbraucht in Arabinose 33,62",, des Nitrat- 



Stickstoffs zur Bildung organischen Stickstoffs). Anderer- 

 seits erwiesen sich die neutralisierten organischen Säuren, 

 namentlich Valeriansäure, Bernsteinsäure und Milchsäure, 

 als vorzüglich geeignete Kohlenstoffquellen für die Deni- 

 trifikanten. Weitere speziell mit Bact. Hartlebi ausge- 

 führte Versuche zeigten, daß die Nitratzersetzung auch 

 dann eintritt, wenn man eine geeignete organische Stick- 

 stoffverbindung der Nährlösung hinzufügt, da die Bakterien 

 zum Aufbau ihres Eiweißstickstoffs mit besonderem Wahl- 

 vermögen den Salpeterstickst off jedem anderen vorziehen. 

 Ammoniak (z. B in Ammoniumnitrat) wird nicht an- 

 gegriffen. Wird Bact. Hartlebi mit] Clostridium gelatino- 

 sum in dasselbe Nährmedium eingeimpft, so zeigt sich, 

 daß der Denitrifikant eine unvergleichlich stärkere Wir- 

 kung ausübt als der Ammonisator. Die Denitrifikation 

 wird auch durch eine selbst im Überschuß vorhandene 

 Menge Sauerstoff nicht beschränkt. 



Die Zersetzung der Kohlenhydrate und! organischen 

 Säuren erfolgt vermutlich durch Atmungsenzyme. Dabei 

 entsteht zuletzt (neben C0 8 ) Wasserstoff, der die Salpeter- 

 säure zu salpetriger Säure reduziert. Unter den Abbau- 

 produkten des Kohlenhydrats befindet sich Alkohol, der 

 möglicherweise die Zersetzung des Nitrats in folgender 

 Weise bewirkt : 

 CjH,0-|-2 N s ü J = 2CO s -f-4N + 3H s O (Denitrifikation) 

 C s H 8 0-j- N s O., = 2CO„ 4- 2 Nif, (Ammonisation) 



Aus dem Sauerstoffbedürfnis der Denitrifikanten er- 

 klären die Verff. den Chemismus der Salpetergärung und 

 die Energie bei der Sprengung des Salpetermoleküls. 



Die Kohlenhydrate, die im Boden vorhanden sind, 

 stellen nach den Versuchen der Verff. keine guten Nähr- 

 materialien für Denitrifikationsbakterien dar, erscheinen 

 aber für eine langsame Ammonisation der Salpetersäure 

 tauglich. Der Denitrifikation in der Ackererde weisen 

 die Verff. überhaupt nur eine untergeordnete Rolle zu im 

 Vergleich mit der Nitrifikation und Ammonisation. In 

 böhmischen Rübenböden, bei denen mit der Salpeter- 

 düngung gerechnet werden muß, wiegen die Ammoni- 

 sationsbakterien vor; namentlich findet sich darin in 

 großer Menge Clostridium gelatinosum, das in den Ver- 

 suchen der Verff. fast 46 % des Nitratstickstoffs in Am- 

 moniak überführte und 6 °/ zur Eiweißsynthese verbrauchte- 



F. M. 



Literarisches. 



F. Omori: Bericht über das große indische Erd- 

 lieben von 1905. Teil I: 16 Seiten und 22 Tafeln, 

 Teil II: 273 Seiten und 20 Figuren. (Püblioations of 

 the Earthquake Investition Committee in tbreign iangu- 

 ages, Nr. 23 und 24. Tokyo 1907.) 

 Am 4. April 1905 wurde das nördliche Vorderindien 

 durch ein großes Erdbeben heimgesucht, das seinen Ur- 

 sprung in den bogenförmigen Ketten des unteren Hima- 

 laja des Pandschab bei dem Orte Kangra in 31° 49' 

 nördl. Br. und 70" 00' östl. L. hatte. Die epifokale Zone 

 stellt eine Linie von etwa 270 km Länge dar, die von 

 Kangra nach Dehra Dun in südöstlicher Richtung ver- 

 läuft. Das Gebiet mit schweren Schäden an Gebäuden 

 und mit Menschenverlusten umfaßt etwa 560:) km* oder 

 eine Fläche größer als das Herzogtum Oldenburg (5375 km s ). 

 Es wurden 18815 Menschen getötet und 112477 Gebäude 

 zerstört, da die indischen Gebäude meist nur aus leichten 

 Lehm- oder Rollsteiuwäuden ohne festen Holzverband be- 

 stehen, die schon durch Erdbebenstöße mit einer Be- 

 schleunigung von etwa 2 m in der Sekunde zusammen- 

 geworfen werden. Die Grenze, Mb zu der das Erdbeben 

 direkt fühlbar war. bildet ein nahe halbkreisförmiger 

 Bogen, der von Quetta in Afghanistan über Surat au der 

 Westküste und False Point an der Ostküste Vorderindiens 

 nach Lakhimpur in Assam verläuft, mit einer äußersten 

 Entfernung von etwa 1670 km vom Bebenherd. 



Herr Omori bereiste das Hauptbebengebiet vom 

 30. Mai ab durch 2' ., Monate und sammelte alle auf 

 dieses Erdbeben bezüglichen Nachrichten, namentlich 



