мини|320px|Azotni ciklus.
Denitrifikacija je mikrobno posredovani proces u kome nitrat biva redukovan, i ultimatno se formira molekularni azot (N2) putem serije intermedijernih gasovitih azotno oksidnih produkata. Fakultativno anaerobne bakterije izvode denitrifikaciju kao vid respiracije kojom se redukuju oksidovane forme azota u responsu na oksidaciju elektronskih donora kao što je organska materija. Preferentni azotni akceptori elektrona u redosledu od najviše do najmanje termodinamički povoljnog su nitrat (NO3-), nitrit (NO2-), azot-monoksid (NO), azotsuboksid (N2O), što konačno rezultira u produkciji diazota (N2) čime se kompletira azotni ciklus. Denitrifikujućim mikrobima pogoduju veoma niske koncentracije kiseonika, od manje od 10%, kao i organski -{C}- za energiju. Pošto denitrifikacija može da ukloni NO3-, njegovim odlaganjem u podzemne vode, to se može strateški koristiti za tretman kanalizacije ili životinjskih ostataka sa visokim azotnim sadržajem. Denitrifikacija može da proizvodi N2O, koji je jedna od supstanci koje uzrokuju oštećenja ozonskog omotača, i predstavlja gas staklene bašte koji može da ima znatan uticaj na globalno zagrevanje.
Proces se odvija prvesntveno posredstvom heterotrofnih bakterija (kao što su -{Paracoccus denitrificans}- i razni pseudomonadi), mada su i autotrofni denitrifikatori isto tako bili identifikovani (e.g., -{Thiobacillus denitrificans}-).Baalsrud, K., and K. S. Baalsrud. 1954. Studies on Thiobacillus denitrificans. Archives of Microbiology 20:34-62. Denitrifikatori su prisutni u svim glavnim filogenetičkim grupama. Generalno nekoliko vrsta bakterija učestvuje u kompletnoj redukciji nitrata do N2, i više redukcionih puteva je poznato.Atlas, R.M., Barthas, R. Microbial Ecology: Fundamentals and Applications. 3rd Ed. Benjamin-Cummings Publishing.
Direktna redukcija od nitrata do amonijaka, proces poznat kao 'disimilatorna nitratna redukcija do amonijaka ili DNRA,An, S., and W. S. Gardner. 2002. Dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA) as a nitrogen link, versus denitrification as a sink in a shallow estuary (Laguna Madre/Baffin Bay, Texas). Marine Ecology Progress Series 237:41-50. je isto tako moguća u organizmima koji imaju nrf-gen.Spanning, R., M. Delgado, and D. Richardson. 2005. "It is possible to encounter DNRA when your source of carbon is a fermentable substrate, as glucose, so if you wanna avoid DNRA use a non fermentable substrate. The Nitrogen Cycle: Denitrification and its Relationship to N2 Fixation. стр. 277-342." Ovo je manje zastupljeno od denitrifikacije u većini ekosistema kao način redukcije azota. Poznati su drugi mikrobni geni koji vrše denitrifikaciju uključujući -{nir}- (nitritnu reduktazu) i -{nos}- (nitro oksidnu reduktazu), između ostalih. Organizmi koji sadrže te gene su -{Alcaligenes faecalis}-, -{Alcaligenes xylosoxidans}-, mnogi u -{Pseudomonas}- rodovima, -{Bradyrhizobium japonicum}-, i -{Blastobacter denitrificans}-.
Pregled
Polureakcije Denitrifikacija se generalno odvija putem neke kombinacije sledećih polureakcija, posredstvom enzima navedenih u zagradama: -{NO3− + 2 H+ + 2 e−→ − + H2O}- (Nitratna reduktaza) -{ − + 2 H+ + e− → NO + H2O}- (Nitritna reduktaza) -{2 NO + 2 H+ + 2 e− → + H2O}- (Azto-monoksidna reduktaza) -{ + 2 H+ + 2 e− → + H2O}- (Azotsuboksidna reduktaza) Kompletan proces se može izraziti kao neto balancirana redox reakcija, gde nitrat (-{NO3−}-) postaje potpuno redukovan do diazota (-{N2}-): -{2 NO3− + 10 e− + 12 H+ → N2 + 6 H2O}-
Reference
Категорија:Метаболизам азота Категорија:Микробиологија животне средине