3e Bachelor Bio-ingenieurswetenschappen: cel- en
gentechnologie
Academiejaar 2013-2014
Microbieel Ecologische
Processen
, Nitrificerende activiteit
1 Inleiding
Nitrificatie is een belangrijk ecologisch proces, uitgevoerd door micro-organismen, waarbij
ammonium (NH4+) geoxideerd wordt tot nitraat (NO3-). In een eerste stap wordt ammonium
geoxideerd tot nitriet door ammoniumoxiderende bacteriën zoals Nitrosomonas en Nitrosospira
(vgl.1). Dit zijn chemo-autotrofe bacteriën die CO2 fixeren tot organische componenten en hun
energie hiervoor halen uit de oxidatie van ammonium. De tweede stap in de nitrificatie is de
omzetting van nitriet naar nitraat door nitrietoxiderende bacteriën zoals Nitrobacter en Nitrospira
(vgl. 2). Deze bacteriën zijn ook chemo-autotroof maar halen hun energie voor CO2 fixatie uit de
oxidatie van nitriet.
2 NH4+ + 3 O2 2 NO2- + 2 H20 + 4 H+ (vgl. 1)
2 NO2- + O2 2 NO3- (vgl. 2)
Nitrificatie is een belangrijk proces in de bodem omdat het de gefixeerde stikstof onder de vorm
van ammonium terug vrijmaakt voor assimilatie door planten, en dit onder de vorm van nitraat.
Daarnaast wordt nitrificatie ook als toepassing gebruikt in de waterzuivering waar het proces
gecombineerd wordt met denitrificatie (NO3- NO2- N2) om stikstof te verwijderen uit het
water.
In dit experiment wordt de nitrificerende activiteit van micro-organismen op verschillende
bodemstalen (onbehandeld en met additieven) nagegaan. De nitrificerende activiteit is de
snelheid waarmee nitriet omgezet wordt tot nitraat en is de snelheidsbepalende stap.
2
, 2 Materiaal en methoden
De nitrificerende activiteit van microbiële populaties wordt bepaald door nitriet toe te voegen
aan een bodemstaal en daarna de snelheid te meten waarmee nitriet verdwijnt. Omdat
ammoniumoxiderende bacteriën ook nitriet produceren, wordt nitrapyrine aan het staal
toegevoegd. Dit is een gechloreerde verbinding van 2-methylpyridine (bactericide) en zorgt voor
activiteitsinhibitie van ammoniumoxiderende bacteriën.
Voorbehandeling
Ongeveer 10 g onbehandelde A-horizont grond (bovenste humuslaag van de bodem) werd
gesuspendeerd in 50 mL fosfaatbuffer (10 mM) en ~ 30 seconden geschud. Daarna werd 1 mL
nitrapyrineoplossing (1 g/L) en vervolgens 1 mL nitriet stockoplossing (1 g NO2--N/L)
toegevoegd.
Staalname
Er werd 5 mL van de suspensie gefiltreerd over een plooifilter en opgevangen. Het filtraat werd
verdund (1/8) door aan 1 mL filtraat 7 mL gedestilleerd water toe te voegen. De suspensie werd
daarna 7 dagen bewaard, waarna het opnieuw gefiltreerd werd. Dit filtraat werd 1/4 verdund door
aan 1 mL filtraat 3 mL gedestilleerd water toe te voegen. Beide filtraten (t=0, t=48h) werden
tenslotte verder geanalyseerd om het gehalte aan nitriet te bepalen.
Nitrietbepaling (Montgomery & Dymock)
De bepaling van het gehalte nitriet gebeurt aan de hand van de methode van Montgomery en
Dymock. Hierbij ondergaat nitriet een chemische transformatie waardoor een roze kleur ontstaat
die spectofotometrisch gemeten kan worden. Aan de hand van een standaardreeks kan vervolgens
de concentratie aan nitriet in het staal bepaald worden.
Aan 2 mL van het verdund filtraat werd 2.5 mL van een mengsel van KHSO4 (27.2 g/L) en
sulfanilzuur (3.46 g/L) toegevoegd. Er werd 10 minuten gewacht en vervolgens werd er 2.5 mL
N(1-naphtyl)ethyleendiaminehydrochloride (0.04%) toegevoegd. Na 10 minuten wachten werd
alles aangelengd tot 50 mL met gedestileerd water. De oplossing is roze gekleurd en kan gemeten
worden met de spectrofotometer.
3
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur MichaelM. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €10,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.