Untersuchungen zum anaeroben Abbau von Protocatechuat durch denitrifizierende und durch eisenreduzierende Bakterien

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Datum
2000
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Kemmler, Dorothea
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Investigations on anaerobic degradation of protocatechuate by denitrifying and by iron-reducing bacteria
Publikationstyp
Masterarbeit/Diplomarbeit
Publikationsstatus
Published
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Zusammenfassung

Summary
In this thesis, anaerobic degradation of protocatechuate by the denitrifying bacterium Thauera aromatica strain AR-1 has been investigated. Enrichment cultures of bacteria which degrade protocatechuate, alpha-resorcylate or gentisate with ferric iron as electron acceptor can be used for further investigations on the anaerobic degradation of these dihydroxybenzoates.

The degradation of protocatechuate by Thauera aromatica AR-1 is probably introduced by activation of protocatechuate with CoA. Benzoyl-CoA-reductase could be detected by immuno-blots in cells grown on protocatechuate or benzoate, but not in cells grown on alpha-resorcylate.

During degradation of protocatechuate by dense cell-suspensions, accumulation of a not yet identified intermediate could be observed. The HPLC-peak of this intermediate decreases during the course of the experiment. In growing cultures, darkening of culture-supernatant and of cells could be observed.

One culture enriched on protocatechuate and amorphous ferric-hydroxide is in the second isolation-step. The enrichment culture reduces ferric-iron during growth on protocatechuate as sole energy- and carbon-source. Enrichments on alpha-resorcylate and on gentisate have not been further pursued.

The strains Geobacter sulfurreducens DFR1 and DFR2, Geobacter metallireducens, the cultures 3-2-A, 3-3-D, FON II, H2M II and AcMN II could not grow on protocatechuate, alpha-resorcylate or gentisate with amorphous ferric-hydroxide as electron-acceptor. Geobacter metallireducens could not grow on these substrates with ferric-citrate as electron-acceptor. Only with gentisate as growth-substrate ferrous-iron concentrations increased slightly.

Zusammenfassung in einer weiteren Sprache
  1. Zusammenfassung
    In dieser Arbeit wird der anaerobe Abbau von Protocatechuat durch den denitrifizierenden Stamm Thauera aromatica AR-1 beschrieben. Anreicherungen von Bakterien, die Protocatechuat, alpha-Resorcylat oder Gentisat mit Eisen(III) als Elektronenakzeptor abbauen können, bieten eine Grundlage für weitere Untersuchungen zum anaeroben Abbau dieser Dihydroxybenzoate.
    Der Abbau von Protocatechuat durch Thauera aromatica AR-1 wird vermutlich über eine Veresterung mit CoA eingeleitet. Die Benzoyl-CoA-Reduktase konnte in Zellen, die auf Protocatechuat oder Benzoat gewachsen waren, immunologisch nachgewiesen werden, nicht jedoch in Zellen die auf alpha-Resorcylat gewachsen waren.
    Beim Abbau von Protocatechuat in dichter Zellsuspension akkumuliert ein Zwischenprodukt, dessen Signal in der HPLC-Analyse im weiteren Verlauf des Experiments wieder abnimmt. Eine Identifikation des Produkts steht noch aus. In wachsenden Kulturen konnte eine Dunkelfärbung der Zellen und des Kulturüberstands beobachtet werden.
    Eine Kultur, die auf Protocatechuat und amorphem Eisen(III)hydroxid angereichert wurde, befindet sich im zweiten Reinigungsschritt. Die Anreicherungskultur reduzierte Eisen(III) während des Wachstums auf Protocatechuat als einziger Energie- und Kohlenstoffquelle. Die Anreicherungen auf alpha-Resorcylat und Gentisat wurden nicht weiter verfolgt.
    Die Stämme Geobacter sulfurreducens DFR1 und DFR2, Geobacter metallireducens, die Kulturen 3-2-A, 3-3-D, FON II, H2M II und AcMN II konnten mit amorphem Eisen(III)hydroxid als Elektronenakzeptor nicht auf Protocatechuat, alpha-Resorcylat oder Gentisat wachsen. Geobacter metallireducens konnte auch nicht mit Eisen(III)citrat auf diesen Substraten wachsen, mit Gentisat als Wachstumssubstrat war eine geringfügige Eisen(III)reduktion festzustellen.
Fachgebiet (DDC)
570 Biowissenschaften, Biologie
Schlagwörter
eisenreduzierende Bakterien, Denitrifizierer, microbiology, anaerobic degradation, dihydroxybenzoates, denitrifying bacteria, iron-reducing bacteria
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ISO 690KEMMLER, Dorothea, 2000. Untersuchungen zum anaeroben Abbau von Protocatechuat durch denitrifizierende und durch eisenreduzierende Bakterien [Master thesis]
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