Anaerobik amonyum oksidasyonu

Anammox, azot döngüsünde önemli derecede önemi olan 'ANaerobic AMMonium OXidation' olayının kısaltmasıdır. Bu işi yapan bakteriler yalnızca 20 yıl önce tanımlanmış ve bilim dünyasınca büyük bir sürprizle karşılanmıştır. Doğada görülmesinin yanı sıra Delft University of Technology tarafından geliştirilen amonyum elde etme teknolojisinin de marka ismidir.

Süreç

Bu biyolojik süreçte nitrit ve amonyum direkt olarak azot gazına çevrilir. Okyanuslardaki azot gazının %50 si bu süreçten sağlanır. Dolayısıyla fikse edilmiş azotun önemli miktarda kaybı bu süreçle gerçekleşir ve okyanusun primer üretimi için kısıtlayıcı bir faktördür. Genel katabolik reaksiyon şu şekildedir:

NH₄⁺ + NO₂⁻ → N₂ + 2H₂O.

Anammox olayını gerçekleştiren bakteriler Planctomycetes filumuna aittir. Günümüzde anammox bakterilerin 4 tane sınıfı tanımlanmıştır: Brocadia, Kuenenia, Anammoxoglobus, Jettenia (hepsi tatlı su türü) ve Scalindua (deniz türleri). Anammox bakterileri birkaç önemli özellikle karakterize edilirler: anammox katabolizmasının başlıca gerçekleştiği tek katlı zarla çevrilmiş sitoplazma içinde kalan bir yapı olan anammoxozom ve zarlarında canlılarda çok nadir görülen laderane lipitleri. Bu lipidleri bulundurmalarının nedeni ise birçok organizmaya zararlı olan ve yüksek enerjili roketlerde kullanılan hidrazin maddesinin bu bakterilerde bir ara ürün olarak bulunmasıdır. Diğer bir özellikleri de çok yavaş büyüme oranlarına sahip olmalarıdır. Her ne kadar daha çok 20-43 °C arasında bölünseler de 60-85 °C arasında extrem sıcaklıklarda da yaşadıkları görülmüştür.

Bilim süreci

Uzun zamandır genel kanı amonyumun sadece oksijenli koşullarda okside edilebileceği yönündeydi. Anaerobik amonyum oksidasyonunun mümküm olduğunu ilk fark eden kişi 1998'de Avusturyalı teorik kimyacı Engelbert Broda oldu. Anlık amonyum yokoluşu ve hidrojen gazı çıkışı ise ilk kez Hollanda'da endüstriyel atık su arıtması esnasında 1986 yılında gözlendi.