
DIE NATURWISSENSCHAFTEN 

Elfter Jahrgang. 




27. Juli 1923. Heft 30. 
Vom Abbau der Cellulose in der Natur. 
Von ©. Neuberg, Berlin-Dahlem. 
abzubauen und zu oxydieren vermögen. Mit Aus- 
Die unablässig an der festen Erdoberfläche 
sowie in den Gewässern schaffende Assimilation 
bringt gewaltige- Mengen organischer Substanz 
durch Umformung des Kohlendioxyds im Chloro- 
 phyllapparat hervor. Nach einer Überschlagsrech- 
nung, die man dem Botaniker H. Schroeder ver- 
dankt, werden im Mittel 35 Billionen kg organi- 
sches Material pro Jahr erzeugt. Den überwiegen- 
_ den Teil der ungeheuren Stoffmenge macht das 
hochmolekulare Polysaecharid Cellulose aus. Die 
- Produktion ist so enorm, daß in rund 30 Jahren 
der Kohlensaiuregehialt des Luftmeeres erschöpft 
wäre. Das bekannte Wechselspiel zwischen Assi- 
milation und Dissimilation‘ sorgt dafür, daß 
Aero- und Hydrosphäre an Kohlendioxyd nicht 
verarmen, d. h. mit anderen Worten, daß durch 
- Verbrennungsprozesse irgendwelcher Art die von 
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den lebenden Wesen gebundene Kohlensäure in 
das Reich der anorganischen Natur zurückkehrt. 
Wohl kommt es unter besonderen Bedingungen 
zu erheblicheren Anhäufungen von organischer 
Substanz auf Erden, als deren bekannteste Bei- 
spiele die Kohlenläger, die Torfmoore und die 
Fundstätten des Petroleums zu bezeichnen sind. 
Die in dieser Gestalt vorübergehend dem Kreis- 
laufe entzogenen kohlenstoffhaltigen Verbindun- 
gen werden durch die eingreifende Tätigkeit des 
Menschen in beschleunigtem Maße schließlich 
wieder in Kohlendioxyd übergeführt. Die Quanti- 
täten, um die es sich hier handelt, sind im Ver- 
gleich zu denen, die durch fortlaufende Assimila- 
tionsleistung entstehen und durch ununterbrochene 
Abbauprozesse wieder dem Mineralreich zurück- 
erstattet werden, verschwindend, und dabei ist in 
Betracht zu ziehen, daß die Speicherung jener er- 
wähnten Kohlenstoffschätze durch den einstmals 
stärkeren Gehalt des Luftmeeres an Kohlensäure 
‚ermöglicht sein dürfte. Wenn heute, abgesehen 
von einem durch Kohlendioxydbindung an Basen, 
insbesondere an Kalk und Magnesia, also durch 
- Gesteinsbildung, bedingten Verluste im wesent- 
lichen ein Gleichgewicht zwischen Verbrauch und 
Abgabe von CO, herrscht und wenn man außer- 
dem ‘bedenkt, daß das Hauptdepot der Kohlen- 
 säureassimilate aus Cellulose und nahe verwand- 
ten Kohlenhydraten besteht, so gelangt man zu 
der Überzeugung, daß die Umsetzung der Cellu- 
lose im Haushalte der Natur einen der allerbedeu- 
‘tungsvollsten Vorgänge darstellt. =, 
Bisher haben wir keinen Anhaltspunkt ‚dafür, 
daß Tiere und höher entwickelte Pflanzen die auf- 
genommene Cellulose unmittelbar zu verwerten, 
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_ phosphates durch eine Anzahl 
nahme. der seltenen und noch nicht hinreichend 
erforschten Fälle, in denen einige wirbellose 
Tiere über ein Cellulose!) lösendes Ferment, über 
eine Cellulase, verfügen sollen, erfolgt unzweifel- 
haft in ganz überwiegendem Maße die Umwand- 
lung der Cellulose in der Natur unter Mithilfe 
der Mikroben. Sie sind es, die mit dem wechseln- 
den Chemismus, der den einzelnen Arten eigen 
ist, ihre aus Cellulose hervorgegangenen Stoff- 
wechselprodukte der Pflanze wie dem Tiere zur 
Verwertung zubereiten. Somit ist in praxi jede 
biologische Ausnutzung der Cellulose schließlich 
eine mittelbare und zuwege gebracht durch die 
Tätigkeit von Kleinlebewesen. 
Nach den Angaben von Lafar, Emmerling, 
Pringsheim sowie Langwell und Lloyd Hind kann 
man sieben Gruppen von Mikroorganismen unter- 
scheiden, die eine Aufspaltung des Zellstoffs be- 
wirken. 
1. Mit am längsten bekannt ist die Zerstörung der 
Cellulose durch Fadenpilze, namentlich vom Typus des 
Holzschwammes, zu dem wir die Arten Polyporus und 
Merulius zählen. Nach einer Entdeckung von van 
Iterson gedeihen diese Erreger nicht nur auf Baum- 
teilen, sondern auch auf isoliertem Zellstoff, Soweit 
bekannt ist, besteht der Celluloseverbrauch durch diese 
mycelbildenden Pilze in einer Oxydation, welche die 
Produkte einer vollkommenen Verbrennung liefert. 
Von ganz anderer Größenordnung ist die Zersetzung 
der Cellulose durch Bakterien. Hier hat man folgende 
voneinander abweichende Vorgänge festgestellt: 
2, Bakterieller Angriff der Cellulose unter aeroben 
Bedingungen. Während Filtrierpapier bei der sauren 
Reaktion von Monophosphat der erwähnten Zerlegung 
durch Schimmelpilze anheimfallen kann, wird es nach 
Befunden, die gleichfalls van Iterson erhoben hat, bei 
der schwach alkalischen Reaktion sekundären Alkali- 
Sauerstoff zehrender 
Bakterien verändert; die Cellulose geht dabei anschei- 
nend ohne Gasentbindung in rötlich oder gelb gefärbte 
schleimige Substanzen über. Weder der Chemismus 
dieser Reaktion noch die Morphologie der dabei in Be- 
tracht kommenden Bakterien ist bislang geklärt. 
Etwas mehr unterrichtet sind wir über den Zerfall 
der Cellulose, der bei Luftabschluß in gewaltigem Um- 
fange. erfolgt. 
3, Abbau der Cellulose durch Wasserstoff erzeu- 
gende Erreger. Omelianski hat gezeigt, daß die am 
Boden ruhender oder wenig bewegter Gewässer vor sich 
1) Vermutlich handelt es sich hier nicht um echten 
Zellstoff, sondern um Hemicellulosen. Für die Cellu- 
loseverdauung, die im Magen-Darmkanal der landwirt- 
schaftlichen Nutztiere erfolgt, hat A. Scheunert schon 
1906 den bakteriellen Weg mit Sicherheit bewiesen. 
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