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 Betreff des Beitrags: Chemische Grundkomponenten von Humus
BeitragVerfasst: Di 10. Mai 2011, 23:27 
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Registriert: Sa 31. Jul 2010, 20:22
Beiträge: 598
Laut dem Buch Microorganisms in soils: Roles in genesis and functions (Pflichtlektüre!) wurde in jüngster Zeit mit modernen Analyseverfahren die chemische Zusammensetzung von Humus entschlüsselt. Das war bis dahin technisch noch nicht möglich.

Das chemische Rückgrat der Humusstoffe, an dass sich eine Vielzahl von Stoffen binden, sieht wie folgt aus:

1) Die Hauptkomponente besteht aus Aromatischen Kohlenwasserstoffen, die in Verbindungen mit Carboxyl, Hydroxyl, Carbonyl und Alkanen auftreten.

2) Die Alkane bilden die zweitwichtigste Komponente. Alkane sind eine Art Paraffin.

3) Es sind die C-C Brücken, die die Stoffe aus 1) und 2) verbinden.

4) An diesem oben gezeigten chemischen Rückgrat docken sich eine Vielzahl von protein- oder zuckerartigen Verbindungen an.

Die chemische Zusammensetzung ist ein wichtiger Hinweis auf die Herkunft der Stoffe, unter anderem durch Mitwirkung von Mikroorganismen!

Bernhard


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BeitragVerfasst: Mi 11. Mai 2011, 06:23 
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Registriert: Sa 31. Jul 2010, 20:22
Beiträge: 598
Die Aussage ist eindeutig: Die wichtigste Rohstoffgrundlage für Humusstoffe sind Überreste von Mikroben. Organisches Material von Pflanzen spielt auch eine Rolle.

Sowohl bei den sterblichen Resten der Pflanzen, als auch bei den der Mikroben, sind nicht die Zellinhalte interessant, sondern die Zellstrukturen, sprich die Zellwände.

Der Zellinhalt besteht in der Regel aus Proteinen in Form von hoch bioverfügbaren Aminosäuren. Dann noch Stärke, die aus verschiedenen Polymeren von Glykose, Amylose und Amylopectinen besteht. Die Proteine und Stärke sind im Handumdrehen von Mikroben verspeist und genutzt. Auch das Chlorophyll mit seinen Karotinioden und Anthocyaninen.

Schwieriger wird es bei den Zellwänden. Bei Pflanzen bestehen diese aus Zellulose.Entgegen landläufiger Meinung, wird Zellulosemschnell und einfach von Mikroben zersetzt.

Die bekannte Schwerverdaulichkeit beruht darauf, daß die Zellulose eingewickelt ist in Hemizellulose, eine Art unfertige Zellulose aus Pentose, Hexose, Hexon. Säuren und Desoxyhexose (Monomer). Weil die Struktur dieser Verbindungen wirr ist, sind sie nur schwer zu entwirren.

Die Hemizellulose ist weiter in Lignin eingewickelt. Lignin entsteht mit Hilfe von Freien Radikalen unter Sauerstoffzufuhr und kann auch nur unter Sauerstoffzufuhr von Freien Radikalen wieder zerlegt werden!

Lignin besteht aus Alkoholverbindungen wie Coumaryl, Coniferyl und Sinapyl.

Weiter kommen in pflanzlichen Zellen Tannine vor, die ebenfalls schwerverdauliche Rückstände hinterlassen.

Die Zellwände haben auch den Bestandteil Fette, hier vor allem das Cutin und das Suberin. Diese sind ebenfalls relativ schwer von den Bodenorganismen zu verdauen.

Bodenpilze, die im Boden sterben, hinterlassen im Boden von ihren Zellwänden Chitin, Glucan, Cellulose und Melanin.

Bodenbakterien hinterlassen Glykolipide (Fett- und Zuckerkombinationen), Peptidoglykane, Proteoglykane und Glykoproteine, alles Aminosäuren oder chitinartige Stoffe. Und: Melanin!


Die schwer zersetzbaren Stoffe bleiben als Makromoleküle, also als unvollständige und langkettige Verbindungen im Boden, wo sie aktiv (!) von den Bodenlebewesen neu kombiniert und gelagert (!) werden.

Die braun-schwarze Farbe von Humus entsteht durch das Melanin.

Die von dem Edaphon erzeugten Humusstoffe sind Bausteine für höhere organische Verbindungen.

Bei der Humusbildung spielen also die Überreste des Bodenlebens eine Rolle, wobei diese vom Edaphon neu zusammengesetzt und gelagert werden. Hierbei spielen Pflanzenwurzeln mit ihrem zuckerhaltigem Exudat eine große Rolle, da diese Zuckerverbindungen als Kapseln genutzt werden, der Boden wird verklebt (=feinkrümelige Struktur).

Bernhard


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BeitragVerfasst: Mi 11. Mai 2011, 07:54 
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Registriert: Sa 31. Jul 2010, 20:22
Beiträge: 598
Tannin ist für die Pflanzen eine wichtige Komponente des Immunsystems, dementsprechend widersetzt es sich bakteriellen und pilzlichen Abbauversuchen.

Bei den Zersetzungsprozessen im Boden spielen Enzyme eine große Rolle, wobei diese Enzyme als Exoenzyme die Nahrung für die Mikroben vorverdauen. Die Mikroben können keine großen Happen schlucken.

Die grüne Farbe beim Chlorophyll kommt vom Magnesiumkern. Daher ist davon auszugehen, daß neben den Karotinoiden die frische grüne Pflanze eine wichtige Magnesiumquelle für den Boden ist. Siehe auch Karotinoide: "Den Carotinoiden wird auch sonst große gesundheitliche Bedeutung zugesprochen. Im menschlichen Körper spielen 6 Carotinoide eine wesentliche Rolle: β-Carotin, α-Carotin, Lycopin, β-Cryptoxanthin, Lutein und Zeaxanthin. Die meisten von ihnen haben die Funktion von Antioxidantien." aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Karotinoide

Viele Grüße
Bernhard


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BeitragVerfasst: Sa 14. Mai 2011, 11:02 
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Registriert: Mi 10. Nov 2010, 15:38
Beiträge: 98
Wohnort: BRD
wow!

welches Buch ist das? "Microorganisms in soils: Roles in genesis and functions"
Autor?
Verlag , Jahr?

gibt es das auf D???

db


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BeitragVerfasst: Sa 14. Mai 2011, 17:33 
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Registriert: Sa 31. Jul 2010, 20:22
Beiträge: 598
Microorganisms in Soils: Roles in Genesis and Functions (Soil Biology)
von Ajit Varma und Francois Buscot
ISBN: 978-3642060717

Leider nur auf Englisch. Das Buch ist auf dem aktuellsten Stand und die Forschung hat nicht (!) in punkto Edaphon geschlafen. Im Gegenteil.

Bernhard


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BeitragVerfasst: So 15. Mai 2011, 18:19 
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Registriert: Mi 10. Nov 2010, 15:38
Beiträge: 98
Wohnort: BRD
DANKE!

nur auf english schade, aber deine Zusammenfassung ist schon Klasse!


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BeitragVerfasst: Do 3. Nov 2011, 19:14 
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Registriert: Sa 12. Dez 2009, 18:31
Beiträge: 1212
Prof. Dr. François Buscot

Biodiversität und Boden

http://www.ufz.de/index.php?de=20834

Ein Freund, der in Ruhe gelassen werden möchte - oder nicht ?

Und er auch

Grenzgänger: Vielfalt und Ökologie der Boden-Mikroorganismen in extremen Lebensräumen

Professor Wilhelm Foissner von der Universität Salzburg

http://www.uni-heidelberg.de/presse/news/2310zoo1.html

Ja, mit so nem Professör hat man es schwör ..


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