Kľúčový rozdiel medzi anammoxom a denitrifikáciou je ten, že anammox označuje anaeróbnu oxidáciu amónia, ktorá premieňa amónium a dusitany na plynný dusík v anoxických podmienkach. Zatiaľ čo denitrifikácia je biologická transformácia dusičnanov na N2 denitrifikáciou baktérií.
cyklus dusíka je dôležitý biogeochemický cyklus, v ktorom sa dusík premieňa na rôzne chemické formy, ako napríklad NH3, NH4 +, NO2–, NO3 – atď. V cykle dusíka sa vyskytujú štyri hlavné procesy. Sú to fixácia, amonifikácia, nitrifikácia a denitrifikácia. Mnohé z týchto procesov vykonávajú mikroorganizmy, najmä baktérie prítomné v pôde. Anammox je jedným z najnovších prírastkov do cyklu dusíka. Je to proces anaeróbnej oxidácie amónia. Tento proces vykonáva špecifická skupina baktérií známych ako planktomycéty. Majú špeciálnu organelu nazývanú anammoxozómy, ktoré poskytujú miesto pre anammoxovú reakciu. Nakoniec však denitrifikácia aj anammox produkujú plynný dusík.
Čo je Anammox?
Anammox je proces nazývaný anaeróbna oxidácia amónia. Ide o reakciu, pri ktorej sa ako akceptory elektrónov používa amónium a dusitan a pri anoxických podmienkach vzniká plynný dusík. Anammoxova reakcia je jedným z najnovších prírastkov biochemického cyklu dusíka. Poháňa ho najmä špecializovaná skupina baktérií podobných planktomycetám. Tieto baktérie získavajú svoju energiu na rast z premeny amónia a dusitanov na plynný dusík v úplnej neprítomnosti kyslíka. Majú jeden anammoxozóm: membránovo viazaný kompartment vo vnútri cytoplazmy, ktorý poskytuje mechanizmus pre proces anammox. Okrem toho sú tieto baktérie plné proteínov typu cytochrómu c vrátane enzýmov, ktoré vykonávajú kľúčové katabolické reakcie procesu anammox, vďaka čomu sú bunky pozoruhodne červené. Baktérie Anammox vykazujú extrémne pomalú rýchlosť rastu.
Obrázok 01: Anammox
V morskom prostredí môže viac ako 50 % uvoľneného plynu N2 produkovať baktérie anammox. Okrem toho proces anammox ponúka atraktívnu alternatívu k súčasným systémom čistenia odpadových vôd na odstraňovanie amoniaku a dusíka (NH4-N). Tiež šetrí ~75% nitrifikácie a 100% denitrifikácie cyklu dusíka.
Čo je denitrifikácia?
Denitrifikácia je proces redukcie dusičnanov v pôde na atmosférický dusík denitrifikáciou baktérií. Je to opak nitrifikácie. Denitrifikácia je základným krokom v cykle dusíka, ktorý uvoľňuje pevný dusíkový plyn späť do atmosféry a dokončuje cyklus dusíka.
Obrázok 02: Denitrifikácia
Denitrifikácia je uľahčená denitrifikačnými baktériami, ako sú Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans atď. Tieto baktérie sú fakultatívne anaeróbne a heterotrofné baktérie. Pracujú v anaeróbnych alebo anoxických podmienkach, ako sú podmáčané pôdy. Ako substrát na dýchanie používajú dusičnany a v dôsledku toho sa dusičnany uvoľňujú ako plynný dusík do atmosféry. Podobne denitrifikačné baktérie sú schopné redukovať dusičnany a dusitany na ich prirodzene sa vyskytujúcu dvojatómovú formu plynného dusíka. Prostredníctvom tohto procesu sa hladiny atmosférického dusíka regenerujú na normálnu koncentráciu.
Denitrifikačná reakcia je znázornená nižšie.
NO3– → NIE2–→ NIE + N2O → N2 (g)
Aké sú podobnosti medzi Anammoxom a denitrifikáciou?
- Anammox a denitrifikácia sú dve dôležité časti cyklu dusíka.
- Tieto procesy produkujú plynný dusík.
- Baktérie sú hlavné mikroorganizmy, ktoré vykonávajú oba procesy.
Aký je rozdiel medzi Anammoxom a denitrifikáciou?
Anammox je anaeróbna oxidácia amónia, čo je reakcia, ktorá premieňa amónium a dusitany na plynný dusík v anoxických podmienkach. Naproti tomu denitrifikácia je redukcia dusičnanov na plynný dusík denitrifikačnými baktériami. Toto je kľúčový rozdiel medzi anammoxom a denitrifikáciou. Okrem toho je proces anammox reakciou NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O, pričom denitrifikácia je reakciou NO3 – → NIE2– → NIE + N2 O → N2 (g). Preto je to ďalší rozdiel medzi anammoxom a denitrifikáciou.
Okrem toho, anammoxovú reakciu vykonávajú baktérie patriace k planctomycetes (druhy Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia a Scalindua). Naproti tomu denitrifikáciu robia baktérie ako Pseudomonas, Clostridium, Thiobacillus denitrificans, Micrococcus denitrificans atď. Toto je teda tiež dôležitý rozdiel medzi anammoxom a denitrifikáciou.
Zhrnutie – Anammox vs denitrifikácia
Anammox je reakcia, ktorá premieňa amónium a dusitany na plynný dusík v anoxických podmienkach baktériami anammox, zatiaľ čo denitrifikácia je proces redukcie dusičnanov a dusitanov na plynný dusík pomocou denitrifikačných baktérií. Anammox aj denitrifikácia sú dôležité procesy v biochemickom cykle dusíka. Toto je zhrnutie rozdielu medzi anammoxom a denitrifikáciou.
