658 
gehende und die allbekannte Erscheinung der Sumpf- 
gasbildung bewirkende Zersetzung von Cellulose nicnt 
einheitlicher Natur ist; nebeneinander sind Bakterien 
vorhanden, die außer Kohlensäure an gasförmigen Pro- 
dukten teils Wasserstoff, teils Methan hervorbringen. 
Erhitzt man das Impfmaterial (Grabenmoder) während 
10 Minuten auf etwa 80°, so werden die empfindliche- 
ren Methan bildenden Bazillen abgetötet oder abge- 
schwächt, und durch mehrfache Wiederholung; dieser 
Behandlung erlangt man Kulturen, die’ lediglich 
Wasserstoffgärung herbeiführen, ohne daß allerdings 
die Reinzüchtung dieser Mikrobengruppen bis jetzt mit 
Sicherheit geglückt wäre. Als Produkte der Cellulose- 
zersetzung ‚durch die Wasserstoff bildenden Erreger 
hat Omeliunski beispielsweise 0,4% Wasserstoff, 29 % 
Kohlensäure und 67% fltichtige Fettsäuren nachge- 
wiesen. Eine solche Spaltung der Cellulose gelingt auch 
mit -Filtrierpapier oder Watte innerhalb eines viertel 
bis halben Jahres, wenn man durch Zugabe von kohlen- 
saurem Kalk die schädliche Wirkung entstehender 
freier Säure aufhebt. 
Wie erwähnt, geht mit dieser Form des Zellstoff- 
abbaus in der Natur 4. die Spaltung durch Methan- 
bakterien einher. Durch wiederholte Übertragung der 
Erreger ist man imstande, die Wasserstoff in Freiheit 
setzenden Kleinlebewesen auszuschließen und vornehm- 
lich die Grubengas hervorbringenden Organismen anzu- 
reichern. Bei Luftabschluß erzeugen sie aus der Cellu- 
lose neben Methan auch Kohlendioxyd und gleichfalls 
Fettsäuren, die wie bei der 'Wasserstoffgärung haupt- 
sächlich aus Buttersäure und ihren niederen Homologen 
bestehen. Methangärung läßt sich mit Filtrierpapier 
erzielen, aber sie erfordert gleichfalls eine längere Zeit- 
Spanne, bevor die Cellulose gänzlicher oder angenähert 
vollständiger Auflösung anheimfällt. 
Als eine Albart erscheint 5. die Spaltung der Cellu- 
lose bei gleichzeitiger Reduktion von Nitraten. Der 
bei der Denitrifikation abgegebene Sauerstoff kann von 
den Bakterien zu einer Verbrennung, des Zellstoffes 
verbraucht werden. Die Erreger kommen an denselben 
Orten vor, wie die erwähnten Wasserstoff und Methan 
liefernden Mikroben, in der Ackerkrume oder im Fluß- 
schlamm. Sie scheinen wegen der reichlichen Menge im 
naszierenden Zustande zur Verfügung stehenden Sauer- 
stofis vorwiegend die Oxydationsprodukte des Stoff- 
wechsels, Wasser und Kohlensäure, zu liefern. Durch 
den Vorgang der Denitrifikation tritt die Cellulose- 
zersetzung in nahe Beziehung zu den Problemen des 
Stickstoffhaushalts. Da lösliche Kohlenhydrate oder 
andere geeignete organische Stoffe im Erdreich nur in 
erheblicher Verdünnung vorhanden sind, so kommt. es 
dazu, daß die Cellulose, die massenhaft und in hoher 
Dichte im Boden zugegen ist, als Energie spendendes 
Material für die denitrifizierenden Mikroorganismen 
(dient. : 
Die beiden erwähnten wichtigsten Arten der bakte- 
riellen Cellulosespaltung, die Wasserstoff- und Methan- 
gärung, besitzen unverkennbar Ähnlichkeit mit den 
Buttersiiure- wie mit den Essigsäuregärungen, bei 
denen jedenfalls auch Fettsäuren neben freiem Wasser- 
stoff auftreten. Bei Untersuchungen über die Erschei- 
nungen der saccharogenen Buttersäurebildung haben 
Neuberg und Arinstein zuerst darauf hingewiesen, daß 
möglicherweise der auf diesem oder ‘ähnlichem Wege 
entstehende Gärungswasserstoff auch mit dem Prozeß 
der biologischen Stickstoffassimilation in Zusammen- 
hang stehen könne, indem hier der aktive Wasserstoff 
nach Art einer Haber-Synthese eine Reduktion des 
Stickstoffis zu Ammoniak bewirken könne; auch Wre- 
land hilt einen derartigen Vorgang für möglich. Tat- 
Neuberg: Vom Abbau der Cellulose in der Natur. 


[Die Natur- 
sächlich haben Aoch, Litzendorff, Krull und Alves ge- 
zeigt, daß die von der Cellulose ausgehende Begünsti- 
gung der Nitratzersetzung und somit der Stickstoif- 
verluste in das Gegenteil verwandelt werden kann, 
wenn ‚durch geeignete Ansiedelung Stickstoff fesselnder 
Bakterien, wie sie im Stallmist vorhanden sind, Ge- : 
legenheit geboten wird, den Energiereichtum der Cellu- | 
lose auszunutzen, und Pringsheim führt an, daß in 
Anwesenheit solcher stickstoffbindender Kleinlebewesen — 
die bei den gewöhnlichen Gärungen der Cellulose er- 
folgende Entstehung von Fettsäuren außerordentlich 
zuriickgedringt wird; offenbar. wird -das kohlenstoff- 
haltige Gut in irgendeiner Weise an der Fixation des 
Stickstoffs beteiligt. rn 
6. Recht energisch verläuft die Auflösung von Cellu- 
lose durch Thermophile, dexyen optimale Lebensbedin- 
gungen bei 55° bis 60° liegen. . Verwendet man als | 
Impfmaterial Bakterien aus den Exkrementen des 
Rindes oder Pferdes, so kann man in etwa ebensoviel _ 
Tagen die Zerlegung der Cellulose erreichen, wie bei 
den Vergärungen mit Hilfe der gewöhnlichen Wasser- 
stoff- und Methanbakterien Wochen erforderlich sind. 
Als Produkte der thermophilen Cellulosezersetzung wer- 
den Kohlensäure, Wasserstoff und Sumpigas sowie 
wiederum Fettsäuren angegeben, unter denen aber keine 
Buttersäure, sondern hauptsächlich Essigsäure und 
Ameisensäure vorhanden ist. 
7. Ganz neuerdings ist ein anscheinend bislang 
übersehener thermophiler Bazillus durch die erwähnte, 
bisher nur im Referat zugängliche Arbeit von Langwell 
und Lloyd Hind bekannt geworden. Er könnte die 
allergrößte Bedeutung erlangen. Die optimale Tempe- 
ratur für die Entwicklung und Leistung des Erregers 
liest bei 65°; bei dieser Temperatur vergärt er Zell- 
stoff glatt in 4 Tagen, während er bei 27° dazu sehr - 
viel mehr Zeit benötigt. Er .liefert, anscheinend in- 
wechselnden Mengenverhältnissen, Alkohol, Essigsäure, 
Milchsäure, Wasserstoff und Methan. Diese Form der 
Cellulosespaltung erinnert mehr an die Vorgänge, die 
sich bei dem Abbau von Zucker durch Bact. coli oder 
lactis aerogenes abspielen; ein Teil der Essigsäure wird 
dann wohl zu Methan decarboxyliert. Das erwähnte 
Bakterium gedeiht auf rein mineralischen Nährböden. 
Welches auch die Produkte des Zellstoff- 
-abbaus durch die Cellulose spaltenden ÖOrganis- 
men im einzelnen sein mögen, sie können keines- 
wegs aus der Cellulose unmittelbar hervorgehen, 
so wenig wie etwa bei der alkoholischen Zucker- 
spaltung Kohlensäure und Sprit einfach durch 
einen Einsturz. des Kohlenhydratmoleküls ent- 
stehen. Im besonderen Falle der Cellulose ist es 
in bezug auf die Frage nach Zwischengliedern 
vorerst von untergeordnetem Belange, ob die 
anzunehmende Aufspaltung des Polysaccharids 
zum Traubenzucker oder größeren Molekülver- 
bänden desselben, wie etwa zu Cellobiose oder zu 
Anhydrozuckern, führt; denn es bietet der Vor- 
stellung keine Schwierigkeiten, daß Gebilde höhe- 
rer Ordnung, sei es durch Wasseraufinahme, sei es 
durch Hydrolyse, schließlich von den Mikroorga- 
nismen über die Stufe des Monosaccharids abge- 
baut werden. Ebenso wie bei der geistigen 
Gärung und wie bei der Butylgärung handelt es 
sich in letzter Linie bei der Oellulosezersetzung 
um Kohlenstoffkettenzerreißung. Bei der ganz 
wesentlichen Bedeutung, welche die Celluloseauf-- 
lösung, wie auseinandergesetzt ist, für den Stoff-. 
wissenschaften 







| 
| 

