A metán denitrifikációval párosuló anaerob oxidációjaSzerkesztés
A metán oxidációval párosuló anaerob denitrifikációt először 2008-ban figyelték meg, amikor izoláltak egy metán-oxidáló baktériumtörzset, amelyről megállapították, hogy önállóan oxidálja a metánt. Ez a folyamat a metán oxidációjából származó elektronfelesleget a nitrátok redukciójára használja fel, hatékonyan eltávolítva mind a kötött nitrogént, mind a metánt a vízi rendszerekből az üledéktől a tőzegmocsarakon át a rétegvízoszlopokig terjedő élőhelyeken.
Az anaerob denitrifikáció folyamata jelentősen hozzájárulhat a globális metán- és nitrogénciklushoz, különösen annak fényében, hogy az antropogén változások miatt a közelmúltban mindkettő beáramlott. Az antropogén metán légköri hatásának mértéke köztudottan az éghajlatváltozás jelentős hajtóereje, és figyelembe véve, hogy többszörösen erősebb, mint a szén-dioxid. A metán eltávolítását széles körben a környezet számára előnyösnek tartják, bár a denitrifikációnak a metán globális áramlásában játszott szerepe nem jól ismert. Az anaerob denitrifikáció mint mechanizmus bizonyítottan képes a műtrágyák lefolyása által okozott nitrátfelesleg eltávolítására, még hipoxikus körülmények között is.
Az ilyen típusú anyagcserét alkalmazó mikroorganizmusok emellett a bioremediációban is alkalmazhatók, amint azt az Antarktiszon történt szénhidrogén-szennyezéssel kapcsolatos 2006-os vizsgálat, valamint egy 2016-os tanulmány is mutatja, amely a baktériumoknak otthont adó környezet megváltoztatásával sikeresen növelte a denitrifikáció sebességét. A denitrifikáló baktériumokról azt mondják, hogy kiváló minőségű bioremediátorok, mivel alkalmazkodóképesek a különböző környezetekhez, valamint nincsenek mérgező vagy nemkívánatos maradványaik, mint más anyagcseréknél.
A denitrifikáló baktériumok szerepe metánnyelőkéntSzerkesztés
A denitrifikáló baktériumok jelentős szerepet játszanak a metán (CH4) oxidációjában (ahol a metán CO2-vé, vízzé és energiává alakul) a mély édesvízi víztestekben. Ez azért fontos, mert a metán a második legjelentősebb antropogén üvegházhatású gáz, amelynek globális felmelegedési potenciálja 25-ször erősebb, mint a szén-dioxidé, és az édesvizek a globális metánkibocsátás nagy részét teszik ki.
Az európai Bodeni-tavon végzett vizsgálat megállapította, hogy a denitrifikációval párosuló anaerob metánoxidáció – amelyet nitrát/nitritfüggő anaerob metánoxidációnak (n-damo) is neveznek – a metán domináns nyelője a mély tavakban. Sokáig úgy vélték, hogy a metánkibocsátás mérséklése kizárólag az aerob metanotróf baktériumoknak köszönhető. A metánoxidáció azonban az édesvizek anoxikus, azaz oxigénhiányos zónáiban is zajlik. A Bodeni-tó esetében ezt a M. oxyfera-szerű baktériumok végzik. Az M. oxyfera-like baktériumok a Candidatus Methylomirabilis oxyfera baktériumfajhoz hasonló baktériumok, amelyek denitrifikáló metanotrófként működnek.
A Bodeni-tónál végzett vizsgálat eredményei szerint a nitrát ugyanolyan mélységben fogyott a vízben, mint a metán, ami arra utal, hogy a metánoxidáció denitrifikációval párosult. Arra lehetett következtetni, hogy a metánoxidációt a M. oxyfera-szerű baktériumok végezték, mivel a bőségük ugyanabban a mélységben tetőzött, ahol a metán- és nitrátprofilok találkoztak. Ez az n-damo folyamat azért jelentős, mert segíti a mély édesvizekből származó metánkibocsátás csökkentését, és segíti a nitrátok nitrogéngázzá alakítását, csökkentve ezzel a nitrátfelesleget.