Polyphasische Analyse der mikrobiellen Populationen des Spittelwassersediments

Hoch, Christel

Die mikrobiellen Populationen des oberen Sediments (0,5 cm) der Spittelwasser wurden untersucht. Dieser Fluß wurde durch die Abwässer der Chemiewerke in Bitterfeld-Wolfen (Sachsen-Anhalt) extrem belastet. Sediment-Extrakt-Agar [SA] ermöglichte eine belastungsspezifische Anreicherung der „Gesamtpopulation“. Das Selbstreinigungspotential kennzeichneten Minimalmedien mit den folgenden Xenobiotika: 4-Chlor-, 5-Chlorsalizylsäure [4CS, 5CS], 3-Chlorbenzoesäure [3CB], 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure [24D], Biphenyl [Bip], Anthrazen [Ant], Naphthalin [Nap], ß-Hydroxynaphthalin [ßHN], Toluol [Tol], Ethylbenzol [Etb], o-, m-, p-Xylol [oXy, mXy, pXy]. Zusätzlich wurden das Wachstum der SA-Isolate auf den 13 Xenobiotika-Medien bestimmt. Insgesamt 504 Isolate wurden in einem polyphasischen Ansatz charakterisiert. Analysiert wurde die Verwertung verschiedener Kohlenstoffquellen (BIOLOG), die Gesamt-fettsäuren (FAME) und die PCR-amplifizierte 16S rDNA (TGGE, Sequenzierung). Die in dieser Form neue Anwendung der TGGE (Temperaturgradienten-Gelelektrophorese) ermöglichte eine Sortierung der Isolate auf phylogenetischer Basis. Die Anreicherung auf dem naturnahen Sedimentextrakt-Medium ergab eine heterogene, artenreiche Gemeinschaft. Es wurden diverse bekannte und unbekannte Arten detektiert. Die Agrobacterium-Gruppe und Acidovorax dominierten die Proteobakterien. Das Xenobiotika-Screening zeigte hohe Variabilität der SA-Stämme, konnte aber kein taxonspezifisches Wachstum nachweisen. Mit den Xenobiotika wurden relativ artenarme Gesellschaften selektioniert. Zum Beispiel wurden Flavobacterium johnsonae (oXy), Serratia (Nap, Ant), Stenotrophomonas (3CB, Nap, oXy), Ochrobactrum (Ant, 4CS, oXy) und auch Gram-positive Bakterien (4CS, 24D, Nap, oXy) Xenobiotika-spezifisch isoliert. Die häufig genannten Degradierer waren nur schwach vertreten.

The microbial populations of the upper fraction of Spittelwasser sediment have been examined. This small river was extremely polluted by the refuse from the chemical industry in Bitterfeld-Wolfen (Sachsen-Anhalt). Sediment-Extract-Agar [SA] allowed a pollution-specific enrichment of the 'total population'. The degrading potential was characterized by Minimal media with the following xenobiotics: 4-chloro-, 5-chlorosalicylic acid [4CS, 5CS], 3-chlorobenzoic acid [3CB], 2,4-dichlorophenoxy acetic acid [24D], biphenyl [Bip], anthracene [Ant], naphthalene [Nap], ß-hydroxynaphthalene [ßHN], toluene [Tol], ethylbenzene [Etb], o-, m-, p-xylene [oXy, mXy, pXy]. Additionally, the SA-isolates were screened on the 13 xenobiotic-media. 504 isolates were characterized using a polyphasic approach. The respiration patterns for different carbon-sources (BIOLOG), fatty acids (FAME) and PCR-amplified 16S rDNA (TGGE, Sequencing) were analyzed. The TGGE (Temperature Gradient Gel Elektrophoresis) was used as a new method for screening the isolates on the basis of their phylogenetic relationships. A heterogenous, species-rich community was characterized with the in situ-like sediment-extract-medium. A diverse spectrum of known and unknown species was detected. The Agrobacterium-group and Acidovorax dominated the Proteobacteria. Xenobiotic-screening showed high variability among SA-isolates, although taxon-specific growth could not be demonstrated. The xenobiotic-media revealed communities with low diversity. For example Flavobacterium johnsonae (oXy), Serratia (Nap, Ant), Stenotro-phomonas (3CB, Nap, oXy) and Ochrobactrum (Ant, 4CS, oXy) as well as gram-positive bacteria (4CS, 24D, Nap, oXy) were xenobitic-specifically selected. Known xenobiotic-degraders were only weakly represented.

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Hoch, Christel: Polyphasische Analyse der mikrobiellen Populationen des Spittelwassersediments. 1999.

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