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TU Berlin

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Überleben von sulfatreduzierenden Bakterien unter oxischen, oligotrophen, dem Trinkwasser ähnlichen Bedingungen
Citation key Bade2000
Author Bade, Karen
Year 2000
School Technische Universität Berlin, FG Umweltmikrobiologie
Abstract In dieser Arbeit wurde das Überleben von sulfatreduzierenden Bakterien in oxischen, oligotrophen Habitaten mittels eines mehrstufigen Ansatzes untersucht. Kultivierung führte zur Isolierung von vier sulfatreduzierenden Stämmen aus Grund- und von zwei Stämmen aus Trinkwasserverteilungssystemen in Berlin bzw. Mülheim. Die phylogenetische Einordnung der Stämme ergab, dass vier der bis dahin unbekannten Stämme den Desulfovibrionaceae (Stamm zt3l, Mlhm, zt10e und GWE2) zugerechnet werden konnten, während zwei weitere dem Genus Desulfosporosinus (Stamm 5apy und Blif) zugeordnet wurden. Für eine weitergehende Charakterisierung der Sauerstofftoleranz der Sulfat-Reduzierer wurden zwei der neu isolierten Stämme (zt3l und zt10e) in Batch-Kulturen Sauerstoffstress und Nährstoffarmut ausgesetzt, und zwar in (i) sterilem Berliner Trinkwasser, (ii) Mineralmedium und (iii) Co-Kultivierungsansätzen mit dem aeroben Aquabacterium commune. Zwei Stämme aus Stammsammlungen, Desulfomicrobium baculatum (DSM 1743) und Desulfovibrio desulfuricans (DSM 6949), wurden in den Vergleich mit einbezogen, der mittels der direkten Bestimmung der Gesamtzellzahl, anaerober Kultivierung und in situ Hybridisierung kombiniert mit digitaler Bildanalyse durchgeführt wurde. Weitere Experimente belegten den Einfluß des Kulturalters auf den Verlust der Kultivierbarkeit. Der Versuch einer Reaktivierung von ?unkultivierbaren? Sulfatreduzierern erwies sich als erfolglos. Das Überleben von sulfatreduzierenden Bakterien unter natur-ähnlichen Bedingungen wurde anschließend in Modell-Biofilmen untersucht, die in selbst-entwickelten kontinuierlichen Systemen gezüchtet wurden. Dazu wurde der Stoffwechsel, die Produktion von Signalmolekülen und das Verhalten in Biofilmen von häufig im Berliner Trinkwasser vorkommenden aeroben Bakterien untersucht. Zwei Arten, der Stamm B3 und Aquabacterium commune, wurden für die nachfolgenden Biofilmversuche ausgewählt. Die Fähigkeit von Sulfatreduzierern in einem aeroben Biofilm zu Überleben wurde durch die Zugabe von Desulfovibrio desulfuricans (DSM 6949) zu einem aus Aquabacterium commune bestehenden Biofilm getestet, der anschließend dem Trinkwasser ausgesetzt wurde. In weiteren Versuchen wurde nicht nur die Anwesenheit sondern auch die Kultivierbarkeit der Stämme zt3l und zt10e in aeroben Biofilmen nachgewiesen. In situ Hybridisierung und Kultivierung zeigten auch die Fähigkeit von Stamm zt10e in einem oxischen, oligotrophen Habitat zu überleben und sich aus diesem Habitat heraus zu verbreiten. In einem zweistufigen Reaktor konnte die Wiederansiedlung von abgelösten Zellen beobachtet werden.
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