Methanoxidation durch Nitrosococcus oceanus und Nitrosomonas europaea

Chemolithotrophische ammonium-oxidierende und nitrit-oxidierende Bakterien, einschließlich Nitrosomonas europaea, Nitrosococcus oceanus, Nitrobacter sp., Nitiospina gracilis und Nitrococcus mobilis, wurden auf ihre Fähigkeit zur Oxidation von Methan in Abwesenheit von Ammonium oder Nitrit untersucht. Alle getesteten Ammonium-Oxidierer waren in der Lage, signifikante Mengen von Methan zu CO(2) zu oxidieren und verschiedene Mengen in zelluläre Komponenten einzubauen. Keines der nitrit-oxidierenden Bakterien konnte Methan oxidieren. Die Methan-oxidierenden Fähigkeiten von Nitrosococcus oceanus und Nitrosomonas europaea wurden hinsichtlich Ammonium- und Methan-Konzentrationen, Stickstoffquelle und pH untersucht. Die Zugabe von Ammonium stimulierte sowohl die CO(2)-Produktion als auch die zelluläre Incorporation von Methan-Kohlenstoff durch beide Organismen. Weniger als 0,1 mM CH(4) in Lösung hemmte die Oxidation von Ammonium durch Nitrosococcus oceanus um 87 %. Methan-Konzentrationen bis zu 1,0 mM hatten keine hemmende Wirkung auf die Ammonium-Oxidation durch Nitrosomonas europaea. In Abwesenheit von NH(4)-N erreichte Nitrosococcus oceanus eine maximale Methan-Oxidationsrate von 2,20 x 10 mumol von CH(4) h mg (Trockenmasse) Zellen, die konstant blieb, als die Methan-Konzentration erhöht wurde. In Anwesenheit von NH(4)-N (10 ppm 10 mug/ml) betrug die maximale Rate 26,4 x 10 mumol von CH(4) h mg (Trockenmasse) Zellen bei einer Methan-Konzentration von 1,19 x 10 mM. Eine Erhöhung der Methan-Konzentration über dieses Niveau verringerte die CO(2)-Produktion, während die zelluläre Incorporation von Methan-Kohlenstoff weiter anstieg. Nitrosomonas europaea zeigte eine lineare Reaktion über den gesamten Testbereich hinweg, mit einer Aktivität von 196,0 x 10 mumol von CH(4) h mg (Trockenmasse) Zellen bei einer Methan-Konzentration von 1,38 x 10 mM. Sowohl Nitrit als auch Niträt stimulierten die Oxidation von Methan. Der pH-Bereich war ähnlich wie bei der Ammonium-Oxidation, jedoch lagen die Punkte maximaler Aktivität bei niedrigeren Werten für die Oxidation von Methan.