Die Bedeutung von alternativen Substraten für den Methan-, Methanol- und Chlormethan-Stoffwecksel von Methylotrophen in Waldböden

Description: Methylotrophe Mikroorganismen in Waldböden nehmen entscheidend Einfluß auf den Austausch von Methan, Methanol und Chlormethan zwischen terrestrischen Ökosystemen und der Atmosphäre. Methan ist ein Treibhausgas, Methanol und Chlormethan beeinflussen die Ozonbildung. Diese Verbindungen werden von Methylotrophen als Energiequelle genutzt, allerdings sind die Konzentrationen von Methan, Methanol und Chlormethan im Waldboden wahrscheinlich zu niedrig um ein ausreichendes Wachstum von Methylotrophen zu gewährleisten. Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass diese Mikroorganismen andere, im Waldboden häufiger vorkommende Substrate nutzen, wie z.B. Hydrolyseprodukte von Zellulose und Hemizellulose, Produkte aus dem anaeroben Abbau von organischem Material, n-Alkane aus Wachsen oder lösliche Derivate von Lignin. Das beantragte Projekt soll die Ernährungstrategien von Methylotrophen am Beispiel von Böden aus Buchenbeständen zweier Wälder gemäßigter Klimate (Steigerwald, Solling) aufklären. Die geplanten Experimente erlauben sowohl die Identifikation der in situ aktiven Methylotrophen als auch ihrer aktiven Stoffwechselwege. In den Versuchen werden State of the Art Stabile-Isotopen Beprobungs- und Kultivierungstechniken, sowie Metatranskriptom- und Metaproteom-Analysen eingesetzt. Nicht zuletzt werden die Experimente damit auch neue Erkenntnisse hinsichtlich der Bedeutung von methylotrophen Gemeinschaften für die bislang nur unzulänglich untersuchten globalen Kreisläufe von Methanol und Chlormethan liefern

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Tags: Methangehalt ? Buche ? Chlormethan ? Lignin ? Protein ? Methanol ? Bodenbiologie ? Zellulose ? Isotopentechnik ? Bodenmikroorganismen ? Methan ? Anaerober Abbau ? Waldboden ? Bestockung ? Bodenprobe ? Energiequelle ? Gasaustausch ? Laubwald ? Landökosystem ? Vergleichsanalyse ? Mikroorganismen ? Biologische Aktivität ? Gemäßigte Zone ? Ernährung ? in situ ? Stoffkreislauf ? Stoffwechsel ? Wald ? Probenahme ? Globale Aspekte ? Treibhausgas ? Atmosphäre ? Ozonbildung ? Kulturtechnik ? Metaproteom-Analysen ? Metatranskriptom-Analyse ? Methylotrophe Mikroorganismen ? Solling ? Genomanalyse ? Steigerwald ? Wechselwirkung ?

Region: Bayern Bayern

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License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)
• Universität Bayreuth, Fachgruppe Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Ökologische Mikrobiologie (Projektverantwortung)

Last harvest: 07.09.2026 00:47

Time ranges: 2012-01-01 - 2014-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Impact of Alternative Substrates on Methane, Methanol, and Chloromethane Metabolism of Methylotrophs in Forest Soils
  Description: Methylotrophic microbes in forest soils govern to a substantial degree the global exchange of methane, methanol, and chloromethane of terrestrial ecosystems with the atmosphere. Methane is a greenhouse gas. Methanol and chloromethane affect ozone formation. Forest soil methylotrophs utilise these compounds as energy and carbon sources. However, ambient concentrations of methane, methanol, and chloromethane are such low that it is unlikely that their utilisation allows for sufficient energy conservation of methylotrophs. Thus, forest soil methylotrophs likely utilize alternative substrates that are abundant in forest soil, such as hydrolysis products of cellubose and hemicellulose, anaerobic degradation products of organic matter, n-alkanes from plant waxes, and soluble metabolites of lignin. The proposed project will resolve trophic strategies of methylotrophs that utilise one-carbon atmospheric gases, and thrive in forest soils. Soil samples of two temperate beech stands will be investigated (Steigerwald, Solling). The proposed experiments will allow for identification of active methybotrophs and their metabolic pathways at in situ-relevant substrate concentrations using state of the art stable isotope probing techniques, cultivation, metatranscriptomics and -proteomics, and substrate consumption kinetics. Furthermore, experiments will reveal insights into the impact of soil microbial communities on the yet insufficiently resolved global cycles of methanol and chloromethane.
  URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1036520

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Aktiv

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