硝化細菌と脱窒細菌の大きな違いは、硝化細菌がアンモニアを亜硝酸に酸化し、さらに硝酸に酸化されるのに対し、脱窒細菌は硝酸を窒素に還元することです。
硝化菌と脱窒菌は、窒素循環の中で硝化と脱窒の2つのプロセスを行う細菌です。
窒素循環は、空気中の不活性な窒素を植物の生化学的プロセスに持ち込み、さらに動物に届けるために重要です。
硝化細菌って何？
硝化細菌は、土壌窒素のうち最も還元された形のアンモニアを最も酸化された形の硝酸塩に変換する窒素循環の微生物です。
また、無機窒素化合物の酸化からエネルギーを生成する化学石栄養生物でもあります。
例えば、ニトロソモナス、ニトロソコッカス、ニトロバクター、ニトロスピナ、ニトロスピラ、ニトロコッカスなどが硝化細菌に該当する。
また、硝化細菌には、アンモニア酸化細菌（AOB）と亜硝酸酸化細菌（NOB）の2種類があります。
また、硝化細菌の特徴として、硝化の酵素反応に必要な複雑な内膜系を有していることが挙げられる。
図1：アンモニア酸化の様子
さらに、一般的な硝化経路は、アンモニアモノオキシゲナーゼという酵素でアンモニアをヒドロキシルアミンに酸化し、ヒドロキシルアミンオキシドレダクターゼという酵素でヒドロキシルアミンから硝酸に酸化し、さらにナイトライトオキシドレダクターゼという酵素でナイトライトに酸化させるという経路です。
脱窒素細菌とは？
脱窒細菌とは、窒素循環のうち脱窒の部分に属する細菌です。
脱窒細菌の主な働きは、硝酸塩を窒素に還元することである。
また、脱窒細菌は土壌や堆積物中に広く存在し、酸素がない状態で酸化窒素化合物を末端電子受容体としてエネルギー生産を行っている。
しかし、窒素酸化物は、様々な酵素を利用して窒素ガスや亜酸化窒素ガスに変換される。
図2：シュードモナス・スタッツェリ（Pseudomonas stutzeri
また、脱窒細菌は50属250種程度存在し、これらの脱窒細菌は水、土壌、底質中の細菌数の10-15%を占めている。
Pseudomonas、Alcaligenes、Bacillusなどが脱窒菌の一例です。
硝化菌と脱窒菌の共通点
- 窒素の酸化と還元に関与する2種類の細菌。
- 窒素の循環に関与する。
- また、主に土壌中に存在する。
- 硝化と脱窒はともに酵素反応です。
硝化菌と脱窒菌の違いについて
定義
窒素循環の過程でアンモニアやアンモニウムを亜硝酸に変えたり、亜硝酸を硝酸に変えたりする土壌細菌を「硝化細菌」、土壌中の硝酸塩を遊離大気中窒素に変えて地力を低下させる作用を持つ微生物を「脱窒細菌」という。
意義
通常、硝化細菌はアンモニウムイオンを酸化して亜硝酸塩と硝酸塩にし、脱窒細菌は窒素酸化物を窒素ガスと亜酸化窒素に還元する。
例
硝化細菌のいくつかの例は、ニトロソモナス、ニトロソコッカス、ニトロバクター、ニトロスピナ、ニトロスピラ、およびニトロコッカスを含み、脱窒細菌のいくつかの例は、Pseudomonas、Alcaligenes、およびBacillusを含んでいます。
土壌の肥沃度
硝化細菌は土壌の肥沃度を高め、脱窒細菌は土壌の肥沃度を低下させる。
結論
簡単に説明すると、硝化細菌はアンモニウムを酸化して亜硝酸塩と硝酸塩にする微生物です。
したがって、硝化細菌には2つのタイプがあります。
AOBとNOBの2種類があります。
ニトロソモナス、ニトロソコッカス、ニトロバクター、ニトロスピナ、ニトロスピラ、ニトロコッカスなどが硝化細菌です。
一方、脱窒菌は、窒素酸化物を窒素ガスや亜酸化窒素に還元する微生物です。
シュードモナス、アルカリゲネス、バチルスなどが脱窒菌にあたります。
結論として、硝化細菌と脱窒細菌の大きな違いは、化学反応の種類にあります。
