Populationsdynamik mariner ölabbauender Mikroorganismengemeinschaften

Gertler, Christoph

Im Rahmen dieser Studie sollte die Reaktion mariner Mikroorganismengemeinschaften auf den anthropogenen biotechnologischen Eingriff im Falle einer Ölverschmutzung untersucht werden. Hierbei wurden zwei etablierte Methoden der Bioremediation, die Biostimulation (Zugabe von Nährstoffen zum System) sowie die Bioaugmentation (Zugabe von spezialisierten Mikroorganismen zum System) verwendet werden. Zusätzlich wurden spezielle Ölbindemittel auf ihre Verwendbarkeit in ölverschmutztem Meerwasser sowie auf ihren Einfluss auf die ölabbauenden Mikrobengemeinschaften untersucht. Ziel der Studie waren die Entwicklung einer experimentellen Bioremediationsmethode sowie die Untersuchung der Reaktion des Ökosystems Meerwasser auf den Einsatz dieser. Im Verlauf einer Mikrokosmenstudie zur Analyse der Rahmenparameter für die Bioremediationsmethode konnte anhand von verschiedenen DNA-Fingerprinting-Methoden gezeigt werden, dass eine Zugabe von Nährstoffen unter den gewählten Versuchsbedingungen zur Verschiebung der mikrobiellen Gemeinschaftsstruktur zugunsten von Alcanivorax borkumensis führt. Die Geschwindigkeit dieser Veränderung konnte dabei durch Bioaugmentation und Ölbindemittelzugabe beschleunigt sowie die Intensität des Kohlenwasserstoffabbaus verstärkt werden. Ein verstärkter Abbau von polyaromatischen Kohlenwasserstoffen konnte in Anwesenheit der natürlichen Mikroflora des Meeres verzeichnet werden. In einer Mesokosmenstudie wurde eine experimentelle, auf dem Ölbindemittel X-Oil®, Langzeitdüngern und Biomasse von A.borkumensis SK2 basierende Ölbarriere in 500 l Meerwasser, die mit 2,5 l Bunker C-Schweröl versetzt wurden, getestet. Ein schnelles bakterielles Wachstum sowie Biofilmbildung und Emulsifikation wurden beobachtet. DNA-Fingerprint-Analysen zeigten das Wachstum verschiedener Kohlenwasserstoffe verwertender Mikroorganismen, beispielsweise von Bakterien mit Verwandtschaft zu Yeosuana aromativorans, Lutibacterium annuloederans sowie A.borkumensis, welcher exklusiv ...

A study was carried out to evaluate the impact of an anthropogenic biotechnological attempt to clean up an experimental marine oil spill on marine oil degrading microbial communities. Two wellestablished bioremediation strategies – biostimulation (addition of nutrients to a polluted ecosystem) and bioaugmentation (addition of selected micororganism to a polluted ecosystem) along with the addition of a state-of-the-art oil sorbent material were tested for their applicability and influence on marine microflora. An initial microcosm study investigating the fundamental parameters of marine bioremediation involving oil sorbents using a variety of DNA-fingerprinting techniques revealed a strong selection of marine microflora for the well-known obligate oil degrading microbe Alcanivorax borkumensis in case of biostimulation. The velocity of this effect furthermore proved to be dependant on other experimental parameters: both bioaugmentation and oil sorbtion showed a significant acceleration of this process as well as improved intensity of oil degradation. Moreover, a 30% increase of degradation of polyaromatic hydrocarbons in comparison to pure cultures of A.borkumensis was detected in microcosm containing marine microflora. Using a mesocosm study, the efficiency of an experimental oil barrier containing the oil sorbent XOil ®, slow release fertilizers and biomass of A.borkumensis SK2 for the oil spill mitigation of 2.5 l of Bunker C heavy fuel oil (IFO 380) in 500 l of seawater was tested. Rapid bacterial growth, biofilm formation of bacteria on interfaces of oil and water, as well as emulsification of heavy fuel was observed. DNA-fingerprinting analysis showed the abundance of a variety of hydrocarbon degrading microbes related to Yeosuana aromativorans, Lutibacterium annuloederans and A.borkumensis. The primary colonizer A.borkumensis was detected exclusively on the surfaces of oil sorbent material XOil ®. A fingerprinting-analysis was conducted using RNA extracted ...

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Gertler, Christoph: Populationsdynamik mariner ölabbauender Mikroorganismengemeinschaften. 2008.

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