Microbiologen van de Radboud Universiteit hebben een nieuwe bacterie ontdekt die zich voedt met ammoniak en ureum in een extreem zure omgeving. Dat bacteriën bij een zeer lage pH-waarde hiertoe in staat zijn werd als onmogelijk gezien. Het organisme, dat gevonden is in een luchtfilter van een varkensstal, blijkt een ongewoon en ver familielid te zijn van de bekende stikstofafbrekers die normaal gesproken in oceanen gevonden worden. De onderzoekers publiceren erover in The ISME Journal op 10 december.
Wetenschappers vermoedden al dat er een bacterie moest bestaan met deze eigenschappen. Sporen van het DNA werden al eerder gevonden in de bodems van theeplantages en ‘vuilnishopen’ van bladetende mieren. Het was echter nog niet eerder gelukt om het organisme in het lab te kweken. De Radboud microbiologen gaven het de naam ‘Candidatus Nitrosacidococcus tergens’.
De bacteriën blijken uiterst efficiënt ammoniak weg te kunnen vangen. De onderzoekers ontdekten ze in de biowasser van een Noord-Brabantse varkensstal, een systeem dat gebruikt wordt om de lucht uit deze stallen te zuiveren van ammoniak. ‘Het bedrijf had opgemerkt dat de filter in deze stal opvallend goed zuiverde, meer dan in andere stallen’, vertelt Huub Op den Camp, hoogleraar Microbiologie van zure vulkanische ecosystemen aan de Radboud Universiteit. ‘Toen besloten ze ons te vragen om te onderzoeken waar dat aan kon liggen.’
Er bleek een dominante bacterie in het systeem te leven, eentje die goed bleef functioneren ook bij lage pH-waardes van 2,5. Dit in tegenstelling tot andere stikstofverwijderaars die gewoonlijk gebruikt worden in afvalwater- en luchtzuiveringssystemen, die alleen leven bij neutrale pH-waardes.
‘De bacterie kan goed gebruikt worden om water en lucht te zuiveren van ammoniak, maar er is ook een groot nadeel: bij de afbraak komt er ook veel stikstofoxide (NO) vrij. Stikstofoxides zitten bijvoorbeeld ook in uitlaatgassen van auto’s en zijn dus, net als ammoniak, ook niet goed voor het milieu.’
Een belangrijke en nog onbeantwoorde vraag binnen de microbiologie is hoe zuurminnende bacteriën (acidofielen) zoals deze omgaan met zulke grote verschillen in zuurgraad binnen en buiten de cel. Daar zullen de onderzoekers zich verder op gaan richten.
Publicatie:
Ammonia oxidation at pH 2.5 by a new gammaproteobacterial ammonia-oxidizing bacterium, Picone N, Pol A, Mesman R, van Kessel MAHJ, Cremers G, van Gelder AH, van Alen TA, Jetten MSM, Lücker S & Op den Camp HJM (2020) The ISME Journal. https://doi.org/10.1038/s41396-020-00840-7
Meer weten? Neem contact op met
- Huub Op den Camp, h.opdencamp [at] science.ru.nl (h[dot]opdencamp[at]science[dot]ru[dot]nl)
- Persvoorlichting Radboud Universiteit, media [at] ru.nl (media[at]ru[dot]nl), 024 361 6000