Humusbildung mit Biolit
Umwandlung von Fe3 in Fe2
Aerobe Bakterien, Pilze und Pflanzenwurzeln scheiden eisenbindende Stoffgruppen, die Siderophore aus. Diese bringen das Fe3 in die Zelle und wandeln es dort in Fe(II)-Ionen um. So gelangt das nur wenig bioverfügbare Fe2 in die Zellen. Pseudomonas Bakterien - siehe unten - zählen auch dazu.
Actinomyceten
Actinomycin A wurde 1940 von Selman A. Waksman aus Streptomyces antibioticus isoliert und war das erste aus Aktinomyzeten erhaltene Antibiotikum.
Die Streptomyces gehören zu den Strahlenpilzen und leben vorwiegend im Boden. Sie bilden Duftstoffe, die Geosmine mit ihrem typischen Geruch nach Walderde. Sie arbeiten strikt aerob,haben aber einen sekundären Stoffwechsel, mit dem sie Antibiotika produzieren (Streptomycin ist der bekannteste Vertreter).
Wie verändert sich das Milieu im Boden?
Beispiel sind die opportunistisch lebenden Pseudomonaden. Sie leben in der Rhizosphäre der Pflanzen und sind dort in deren Ökologie angepaßt. Es entsteht eine Art Gleichgewicht mit anderen Bakterien. Wenn die Pflanze aber geschwächt wird, dann kann sich Pseudomonas massiv vermehren und wirkt weiter schädigend auf die Pflanze. Ergo verändert sich auch der Anteil an Pseudomonas in der Rhizosphäre, wenn die Pflanze wieder stabiler wird. Das ist ein Beispiel für Milieuveränderung.
Pseudomonaden leben ubiquitär und daher auch im Boden, insbesondere sind sie sehr gut an das Leben in der Rhizosphäre angepaßt und widerstehen dort dem pflanzlichen Abwehrsystem. Sie sind aerob, das heißt, sie brauchen in der Regel Sauerstoff für ihren Energiestoffwechsel, um zu wachsen.
Nitrat kann bei den meisten Arten als alternativer Elektronenakzeptor statt Sauerstoff bei der Atmung dienen (Nitratatmung). In diesem Fall wird Nitrat (NO3−) zu elementarem, molekularem Stickstoff (N2) reduziert (Denitrifikation). Da für die Nitratatmung kein Sauerstoff nötig ist, sind einige Arten auch in der Lage, unter Ausschluss frei gelösten Sauerstoffs (anoxisch) zu wachsen, doch dies ist eher selten der Fall. Als Vertreter der nitratreduzierenden Bakterien werden die Arten Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas stutzeri und Pseudomonas denitrificans bei der Abfallbehandlung zur Nitratelimination eingesetzt. Eine der wenigen Arten, die nicht zur Nitratatmung fähig sind, ist Pseudomonas fluorescens.
Fermentation wird von dieser Gattung nicht als Energiestoffwechsel genutzt, alle Arten sind sogenannte Nonfermenter (Nichtfermentierer).
Mehrere Pseudomonas-Arten produzieren bei Eisenmangel Siderophore; mindestens 50 verschiedene Pyoverdine wurden gefunden, außerdem Ferrioxamine, die sonst nur in Actinobakterien vorkommen.[2]
Kulturen von P. aeruginosa zeichnen sich durch eine blau-grüne Färbung des Kulturmediums und süßlich-aromatischen Geruch aus.
Milieu: Endophytische Gräsergifte
Gräsergifte – ein altes Thema
Das wird von der Pflanzenphysiologin und
Pferdehalterin Dr. Renate Vanselow konkretisiert. Sie beschreibt, dass Weidelgras, aber
auch Grassorten wie Wiesen- und Rohrschwingel, sogenannte Endophyten enthalten können. Der Name stammt aus dem
Griechischen: Endo heißt innerhalb und
Phyton heißt Pflanze. Es handelt sich also
um Pilze, die in und mit der Pflanze leben.
Kurz: Symbiose. Einige von ihnen abgesonderten Stoffe machen die Gräser für
Fraßfeinde wie Insekten, Würmer, Kühe,
Schafe, Ziegen und Pferde giftig, sollen so die
Gräser schützen. Im Gegenzug stellt das
Gras den Pilzen Nahrung in Form von
Zucker zur Verfügung.
Der Pilzsymbiont infiziert übrigens niemals
andere lebende Pflanzen, sondern grundsätzlich nur die Samen seiner Wirtspflanze.
Solche Symbiosen gibt es seit Jahrmillionen
in der Entwicklungsgeschichte der Tier- und
Pflanzenwelt
Mit Endophyten infiziertes Weidelgras bringt
dem Heuproduzent handfeste Vorteile: Hohe
Erträge, weil diese Sorten nicht so stark durch
Insektenfraß geschädigt werden – weil die Pilze entsorprechende Schutzstoffe absondern.
Die am häufigsten in Gras gefundenen Pilzgifte heißen Lolitrem B und Ergovalin. Ergovalin ähnelt einem Getreidepilz, dem Mutterkorn. Solche sogenannten Mutterkorn-Alkaloide werden – synthetisch nachgebaut – in
der Humanmedizin in geringen Dosen als
Medikament eingesetzt. Wird die Dosis zu
hoch, können die Auswirkungen verheerend
sein. Angefangen bei Durchblutungsstörungen kann es zum Verlust von Gliedmaßen wie
beispielsweise Fingerkuppen kommen.
Gräser waren nie wehrlos! Bei den hochwirksamen Giften handelt es sich um rein natürliche Wirkstoffe. Und die Selektion auf die Härtesten und Giftigsten war oftmals keineswegs Zuchtziel, sondern häufig eine Folge unbeabsichtigter Selektion durch gnadenlose Überweidung. Was also macht Gräser giftig, was ist geschehen?
Bei unseren Gräsern spielen vorwiegend Pilze die Rolle der Wirkstoffe produzierenden Partner. Da die Pilze unserer Futtergräser innerhalb einer Pflanze gefunden werden, nennt man sie „Endophyten“ von endo (griechisch) innerhalb und phyto (griechisch) Pflanze.
Seit Ende der 1970er Jahre ist bekannt, warum unsere wichtigsten Wirtschaftsgräser weltweit, also das Deutsche Weidelgras (Lolium perenne) und der ebenfalls heimische Rohrschwingel (Festuca arundinacea), für Weidetiere extrem giftig werden können. Die Ursache der rein natürlichen giftigen Wirkstoffe ist eine Infektion mit einem Pilzpartner (Symbiont). Die Wirkstoffe sind wichtig für die Widerstandskraft (Resistenz) der Gräser zum Beispiel gegen Überweidung, Parasiten oder Dürre.
Endophyten können völlig harmlos sein. Entscheidend ist vielmehr, ob eine Selektion auf widerstandsfähige Gräser mit besonderen Eigenschaften stattgefunden hat (Müller & Krauss 2005), unbeabsichtigt durch rücksichtslose Überweidung oder durch gezielte züchterische Selektion. Endophyten, die Gifte bilden können, tun dies nur zu bestimmten Zeiten, insbesondere wenn ihr Wirtsgras unter Stress (u.a. Fraß, Dürre, Nährstoffmangel) leidet. Beweidung steigert nachweislich den Infektionsgrad von Gräsern mit giftigen Endophyten (Dahl Jensen & Roulund 2004, McCluskey et al. 1999). Das Ökosystem Graslandschaft zwingt so die großen Herden zur Abwanderung und Schonung ihrer Futtergrundlage (Ball et al. 1991, Vanselow 2010). Zäune sind in der Natur nicht vorgesehen.
Quelle: https://www.regenerative-landwirtschaft.net/viewtopic.php?t=167