Untersuchungen zur Ökophysiologie anaerober Protozoen:
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Konstanz
Hartung-Gorre
1989
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| adam_text | Titel: Untersuchungen zur Ökophysiologie anaerober Protozoen
Autor: Wagener, Stefan
Jahr: 1989
INHALTSVERZEICHNIS - I -
INHALTSVERZEICHNIS
Seite
I. EINLEITUNG 1
1. Ökologie, Physiologie und Systematik der anaeroben Protozoen 1
1.1. Flagellaten des Vcrdaungs- und Urogenitaltraktes 3
1.2. Symbiontische und parasitische Amöben 4
1.3. Symbiontische Ciliaten 5
1.4. Anaerobe Sapropelprotozoen 6
2. Zielsetzungen der eigenen Arbeit 8
II. MATERIAL UND METHODEN 10
1. Anreicherung und Isolierung anaerober Ciliaten 10
1.1. Herkunft des Probenmaterials und der Kulturen 10
1.2. Kulturmedien 10
1.2.1. Zusammensetzung und Herstellung 10
1.2.2. Zusatzlösungen 12
1.2.3. Substrate und Wachstumsfaktoren 13
1.3. Anreicherung anaerober Organismen 14
1.4. Monokultur anaerober Ciliaten 14
1.5. Monoxenische Kultur anaerober Ciliaten 15
1.5.1. Abtrennung von Bakterien 15
1.5.2. Anlegen von monoxenischen Kulturen 15
2. Isolierung und Kultur anaerober Bakterien 16
2.1. Anreicherung und Isolierung 16
2.2. Morphologische und physiologische Untersuchungen 16
2.3. Biochemische Untersuchungen 17
2.3.1. Herstellung von Zellextrakten 17
2.3.2. Enzymmessungen 17
3. Kultur und Charakterisierung von Trimvema compressimi 19
3.1. Morphologische Untersuchungen 19
3.2. Physiologische Untersuchungen 19
3.2.1. Kulturbedingungen 19
3.2.2. Sauerstofftoleranz 19
3.2.3. Temperatur-, Redoxpotential- und pH-Opüma 20
3.2.4. Steroid- und Hopanoidbedürfhisse 21
INHALTSVERZEICHNIS - II -
3.3. Inkorporationsexperimente 21
3.3.1. Kultur der Methanbakterien 21
3.3.2. Inkorporationsansätze 22
3.3.3. Methanmessung 22
3.4. Biochemische Untersuchungen 22
3.4.X. Massenkultur 22
3.4.2. Enzymmessungen 22
4. Analytische Methoden 23
4.1. Nachweis von Sulfat 23
4.2. Nachweis von Methan und Wasserstoff 24
4.3. Nachweis von Fettsäuren und Alkoholen 26
4.4 Leitfähigkeitsmessung 28
4.5. Proteinbestimmung 28
4.6. Nachweis von Oxidasen und Katalase 28
4.6.1. Cytochrom c-Oxidase 28
4.6.2. Superoxiddismutase (SOD) 28
4.6.3. Katalase 29
4.6.4. Hydrogenase 29
5. Felduntersuchuneen 29
5.1. Wasseruntersuchungen 29
5.1.1. Lago di Cadagno 29
5.1.1.1. Hydropolytester 30
5.1.1.2. Diflusionsplatten 31
5.1.2. Nijmegen 32
5.2. Sedimentprobennahrae 32
5.2.1. Lago di Cadagno 32
5.2.2. Nijmegen 34
6. Mikroskopie und Mikrophotographie 35
6.1. Lichtmikroskopische Methoden 35
6.2. Elektronenmikroskopische Methoden 36
6.2.1. Rasterelektronenmikroskopie 36
6.2.2. Transmissionselektronenmikroskopie 36
7. Chemikalien und Gase 37
INHALTSVERZEICHNIS - III -
IIL ERGEBNISSE UND DISKUSSIONEN 39
Kapitel A 39
Elektromigration (Galvanotaxis) und ihre Anwendung zur Isolierung von
anaeroben Ciliaten 39
1. Elektromigrationsanlage 39
2. Schwimmverhalten der anaeroben Ciliaten im elektrischen Feld 42
3. Quantitative Erfassung von anaeroben Ciliaten im Schlamm 44
3.1. Effizienz der Methode 44
3.2. Verteilung der anaeroben Ciliaten und der Methanbildung im
Schlamm 44
4. Endosymbiontische Bakterien 46
5. Diskussion 49
5.1. Galvanotaxis, ein (un)natürliches Phänomen 49
5.2. Elektromigration als Methode zur Extraktion von Ciliaten 51
5.3. Anaerobe Ciliaten und methanogene Endosymbionten 51
Kapitel B 53
Vorkommen und Verteilung anaerober Protozoen in anoxischen Schlämmen und
Sedimenten 53
1. Lago di Cadagno, ein alpiner Bergsee als Untersuchungsobjekt 53
2. Vorkommen und Verteilung der anaeroben Protozoen 56
3. Endosymbiontische Bakterien und Methanproduktion 61
4. Methan- und Sulfatgehalt im und über dem Sediment 64
5. Diskussion 68
5.1. Anaerobe Protozoen in limnischen Sedimenten 68
5.2. Anaerobe Nahrungskette 69
5.3. Endosymbiontische und freie Methanbakterien 71
5.4. Sulfatreduktion und Methanogenese 72
5.5. Bedeutung der methanogenen Endosymbionten im Sediment 73
INHALTSVERZEICHNIS - IV -
Kapitel C 75
Isolierung und Kultur von Ciliaten 75
1. Anreicherung von anaeroben Ciliaten mit ihren Futterbakterien 76
2. Monokulturen von anaeroben Ciliaten 78
3. Wachstum und Physiologie von Trimyema compressimi 81
3.1. Charakterisierung des Ciliaten 81
3.1.1. Morphologie und Systematik 81
3.1.2. Endosymbiontische Bakterien 82
3.1.3. Methanfreisetzung durch den Ciliaten 85
3.2. Monoxenische Kultur 85
3.2.1. Steroidbedürfnis 85
3.2.2. Charakterisierung des Futterbakteriums Stamm
WoCblö 87
3.2.3. Wachstum und Vermehrung des Ciliaten ohne
symbiontische Bakterien 88
3.2.4. Wachstumsbedingungen für Trimyema compressum 91
3.3. Physiologische Untersuchungen an Trimyema compressum 92
3.3.1. Elektronenmikroskopische Untersuchungen 92
3.3.2. Sauerstofftoleranz 95
3.3.3. Hemmversuche 97
3.3.4. Enzymmessungen 100
4. Inkorporation von Methanbakterien 102
4.1. Adaptation der Methanbakterien an Ciliatenmedium (CM) 102
4.2. Inkorporationsexperimente 103
4.3. Methanfreisetzung der Ciliaten 108
5. Diskussion 109
5.1. Kultur von anaeroben Ciliaten 109
5.1.1. Anreicherung, Isolierung und monoxenische Kultur 109
5.1.2. Steroidbedürftigkeit bei Ciliaten 111
5.2. Physiologie anaerober Protozoen 115
5.2.1. Energiestoffwechsel der symbiontischen und parasitischen
anaeroben Protozoen 115
5.2.2. Energiestoffwechsel der freilebenden anaeroben
Protozoen 117
5.3. Sauerstofftoleranz der anaeroben Protozoen 119
INHALTSVERZEICHNIS - V -
5.4. Symbiontísche Bakterien in Ciliaten 120
5.4.1. Endo- und ectosymbiontische Bakterien 120
5.4.2. Methanbakterien als Symbionten von anaeroben
Ciliaten 120
5.4.3. Funktion und Bedeutung von methanogenen Symbionten 122
5.5. Inkorporation von Methanbakterien durch Trimyema
compressimi 127
5.6. Ökologie und Systematik von Trimyema compressum 131
5.6.1. Vorkommen und Verbreitung 131
5.6.2. Systematische Stellung 132
ZUSAMMENFASSUNG 134
LITERATURVERZEICHNIS 138
ANLAGE I + II
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