Untersuchungen des Glucose‐Stoffwechsels von Gärkammerbakterien der Termite Nasutitermes nigriceps (Haldemann)

Investigation on the glucose‐metabolism of hindgut bacteria of Nasutitermes nigriceps (Haldemann) The glucose‐metabolism of hindgut bacteria of Nasutitermes nigriceps (Haldemann) was investigated. Experiments were carried out with isolated and cultivated bacteria. For comparison the concentrations of glucose, some organic acids, H + ‐, K + ‐ and Na + ions of the hindgutfluid were determined. As found, hindgut‐bacteria of Nasutitermes nigriceps belong to the Pseudomonas ‐group. No differences could be found between aerobic and anaerobic conditions. Glucose, seen as a main product of the cellulose break down by wood‐eating termites, was resorbed only up to 12% by the bacteria. Experiments with U‐ 14 C‐glucose showed that only 50–60% of resorbed glucose was metabolized into CO 2 . No pyruvate was found in the hindgut paunch whereas 20 μg/mg bacteria on average was produced in vitro. The production ratio of lactate showed some differences depending on conditions of cultivation but not more than 1,4 mg/mg bacteria was determined (hindgutfluid about 0.5 mg/g fluid). Acetate production was up to 2 mg/mg bacteria (hindgutfluid 4,7 mg/g fluid). Although no other sugars besides glucose could be identified in the paunch‐fluid, glucose seems not to be a main source of nutrition for Nasutitermes bacteria. However, glucose can be metabolized into CO 2 and organic acids examined. It also might be used by microorganisms for building other products such as amino‐acids and/or lipids. Zusammenfassung Bei der Termite Nasutitermes nigriceps (Haldemann) wurde untersucht, welchen Anteil die in ihrer Gärkammer lebenden Bakterien am Glucose‐Stoffwechsel haben. Hierzu wurden u. a. neben einer Bestimmung der Konzentrationen von Glucose, organischer Säuren, H + ‐, K + ‐ und Na + ‐Ionen in der Gärkammerflüssigkeit in vitro‐Versuche mit isolierten und kultivierten Gärkammerbakterien durchgeführt. Die Bakterien sind mit großer Sicherheit der Pseudomonas ‐Gruppe zuzurechnen. Es wurden keine nennenswerten Unterschiede zwischen aeroben und anaeroben Bedingungen gefunden. Glucose, gesehen als ein Produkt des Cellulose‐Abbaus holzfressender Termiten, wird nur im Bereich unter 12% von den Bakterien resorbiert und, wie über die Verteilung von Aktivitäten zugegebener U‐ 14 C‐Glucose gefunden wurde, nur zu ca. 50–60% zu CO 2 veratmet. Während in der Gärkammerflüssigkeit kein Pyruvat nachgewiesen werden konnte, werden durchschnittlich 20 μg/mg Bakterienmasse in den Kulturen gebildet. Lactat wurde je nach Kulturmedium in unterschiedlicher Konzentration nachgewiesen, und zwar im Höchstfall etwa 1,4 mg/mg Bakterienmasse (Gärkammerflüssigkeit etwa 0,5 mg/g Flüssigkeit). Acetat konnte bis fast 2 mg/mg Bakterienmasse bestimmt werden (Gärkammer: 4,7 mg/g Flüssigkeit). Wenngleich neben Glucose keine weiteren Zucker in der Gärkammerflüssigkeit nachweisbar waren, ist anzunehmen, daß für die Nasutitermes ‐Bakterien Glucose keine bedeutende Nährstoffquelle ist. Es scheinen mehr die beim Aufschluß von Cellulose gebildeten Bausteine wie Cellobiose und Cellotriose genutzt zu werden. Dennoch kann Glucose zu organischen Säuren metabolisiert werden, die offenbar dem Termiten‐Wirt zur Verfügung gestellt werden. Daneben ist auch an die Bildung anderer Metabolite zu denken.