Das Projekt "Mikrobieller Abbau von Phenolen und Chlorphenolen unter thermophilen Bedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Biotechnologie II - Biotransformation und -Sensorik durchgeführt. Phenol ist ein Massenprodukt der chemischen Industrie. Seine Toxizitaet gegenueber hoeheren Organismen aber auch Mikroorganismen macht eine effektiven Abbau in Klaeranlagen notwendig. Eine Chlorierung erhoeht zudem die Toxizitaet. Unter mesophilen Bedingungen wurden bereits viele Untersuchungen zum mikrobiellen Abbau durchgefuehrt. Im thermophilen Bereich jedoch existieren bisher nur wenige Arbeiten. Um diese Luecke zu schliessen wurde ein umfangreiches Screening Programm begonnen, mit dem Ziel thermophile Phenolabbauer zu isolieren. In einem Anreicherungsschritt wurden physikalische, chemische und mikrobiologische Faktoren systematisch variiert. Nach Isolierung stehen nun neun thermophile Phenolabbauer zur Verfuegung, die vorlaeufig als Bacillus stearothermophilus bezeichnet wurden. Ihre Wachstumsparameter und ihr Potential fuer den Einsatz in hochkontamierten Abwaessern wurden untersucht. Die Toxizitaet des Substrats Phenol in Abhaengigkeit von Temperatur, Konzentration und Kulturmedium wurde bestimmt. Zahlreiche Chlorphenole wurden als moegliche Substrate getestet. Dabei wurde eine cometabolische Aktivitaet zweier Isolate gegenueber 2-Chlorphenol entdeckt. Der entstehende Metabolit wurde mittels HPLC und GC/MS als 3-Chlorcatechol identifiziert.
Das Projekt "Untersuchungen zu den molekularen Grundlagen der Schwermetallakkumulation bei Prokaryoten, insbesondere durch Metallothioneine; Teilprojekt des Forschungsvorhabens Biologische Synthese von Metallclustern an Proteinen und deren technische Nutzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. In dem Verbundprojekt werden die Möglichkeiten untersucht, auf Grundlage biologischer Strukturen metallische Nanostrukturen zu synthetisieren. Im Mittelpunkt dieser Untersuchungen stehen die Zellhüllenproteine (S-Layer) von Bacillus stearothermophilus. S-Layer, die in vielen Bakterien nachgewiesen wurden, zeichnen sich durch hohe Gittersymmetrien, Poren einheitlicher Größe und eine selbständige Reassemblierung aus. Zudem konnte gezeigt werden, dass mittels S-Layer regelmäßige metallische Cluster synthetisiert werden können. In diesem Projekt sollen mit Hilfe verschiedener mikrobiologischer Screeningverfahren Mikroorganismen aus schwermetallbelasteten Habitaten, wie z.B. Belebtschlamm und Abraumhalden, isoliert werden, die sich durch eine Schwermetalltoleranz und die Fähigkeit zur Schwermetallbindung bzw. -akkumulation auszeichnen. In diesen Versuchen werden in Hinblick auf die spätere Nutzung die Schwermetalle Silber, Palladium und Platin eingesetzt. In den weitergehenden Untersuchungen sollen für die isolierten Mikroorganismen die Kapazitäten zur Schwermetallbindung ermittelt und mittels TEM/Röntgenspektroskopie die räumliche Lage der gebundenen Metalle in den Zellen analysiert werden. Parallel dazu werden Untersuchungen zum Nachweis von S-Layern und Metallothioneinen durchgeführt.