Bodenenzyme

2000

24 S.

zahlr. Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200065691

Einleitend werden die allgemeine Grundlagen der Aktivität von Bodenenzymen und ihre Beeinflussung durch die Bodenmatrix behandelt. Es wird herausgestellt, dass Bodenenzyme überwiegend mikrobieller Herkunft sind und in Böden eine Vielzahl von Stoffumsetzungen katalysieren. Für die Wirkungsweise ist die Lokalisation der Bodenenzyme und ihr Bindungsmechanismus im Bodenverband von besonderer Bedeutung. Bei den zellgebundenen Enzymen geht deren Aktivität ausschließlich oder überwiegend von stoffwechselaktiven Bodenmikroorganismen aus. Es handelt sich im Wesentlichen um Oxidoreduktasen, wie z.B. die NAD-abhängige Dehydrogenase. Die Aktivität der zellfreien Enzyme ist räumlich unabhängig von der lebenden Zelle in der Bodenlösung oder dem Sorptionskomplex des Bodens nachweisbar. Dazu gehören viele Hydrolasen des C- und N-Stoffwechsels die zumeist an Tone und organische Kolloide gebunden sind. Die Ergebnisse von Modellversuchen belegen, dass der an Bodenbestandteile gebundene Enzymkomplex für die Wechselwirkungen Substrat-Mikrobenzelle und die Stabilität der Enzyme von besonderer Bedeutung ist. Bei der anschließenden Besprechung der wichtigsten Funktionen der Bodenenzyme wird auf ihre Rolle bei der Nährstoffmobilisierung eingegangen. Beim C-Kreislauf werden die speziellen Polysaccharidasen der einzelnen Transformationsschritte beim Celluloseabbau zu den Monomeren und ihre weitere Metabolisierung durch Oxidoreduktase in der Zelle besprochen. Beim Ligninabbau wird auf die Besonderheiten der enzymatischen Vorgänge, bedingt durch die komplexe Natur dieses widerstandsfähigen Naturproduktes verwiesen. Bei den für den N-Kreislauf wichtigen Enzymen wird herausgestellt, dass die erste Stufe der N-Mineralisierung auf der depolymerisierenden Aktivität zellfreier Proteasen, die weitere Desaminierung freigesetzter Aminosäuren nach Assimilation dagegen weitgehend auf zellgebundenen AS-Oxidoreduktasen beruht. Als weitere für den N-Kreislauf bedeutsame Bodenenzyme wird die Aktivität der Urease und die Rolle des Nitrogenase-Enzymkomplexes für die zur N-Bindung befähigten Mikroorganismen behandelt. Im Rahmen der Mineralisation von organischen und anorganischen S- und P-Verbindungen wird auf die Rolle von Sulfatasen und Phoshatasen eingegangen. ...