Mikrobieller Abbau von Chlor- und Methylphenolen im Gemisch unter aeroben und denitrifizierenden Bedingungen: Regulation und Interaktion in einer Mischkultur
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Berlin
Techn. Univ., Univ.-Bibliothek, Abt. Publ.
1994
|
| Series: | Hygiene Berlin
19 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | V, 140, IV S. graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
EINFUEHRUNG
.
1
1.2
VORKOMMEN
UND
TOXIZITAET
VON
CHLOR
UND
METHYLPHENOLEN
.
2
1.3
AEROBER
ABBAU
VON
CHLOR
UND
METHYLPHENOLEN
.
3
1.3.1
ABBAUWEGE
UND
ABBAUMECHANISMEN
.
3
1.3.2
COOXIDATION VON
CHLOR
UND
METHYLPHENOLEN
IM
GEMISCH
.
7
1.4
ANAEROBER
ABBAU
VON
AROMATISCHEN
VERBINDUNGEN
.
8
1.5
DENITRIFIKATION
.
11
1.7
ZIELSETZUNG
.
13
2
MATERIAL
UND
METHODEN
.
14
2.1
REAGENZIEN
UND
CHEMIKALIEN
.
14
2.2
MEDIUM
.
15
2.3
HERKUNFT
UND
STAMMHALTUNG
DER
UNTERSUCHTEN
MISCHKULTUR
.
16
2.4
ANALYTISCHE
BESTIMMUNGEN
.
16
2.4.1
SUBSTRAT
UND
METABOLITGEHALT
MIT
HPLC
.
16
2.4.2
BAKTERIENWACHSTUM
.
18
2.4.3
CHLORID
UND
FLUORID
.
19
2.4.4
NITRAT
UND
NITRIT
.
20
2.4.5
STICKSTOFF,
STICKSTOFFMONOXID,
DISTICKSTOFFOXID,
KOHLENDIOXID
UND
SAUERSTOFF
.
20
2.4.5.1
GASCHROMATOGRAPHISCHE
MESSUNG
.
20
2.4.5.2
BESTIMMUNG
DES
GELOESTEN
KOHLENDIOXIDS
.
22
2.4.5.3
BERECHNUNG
DES
GELOESTEN
STICKSTOFFS
UND
DISTICKSTOFFOXIDS
.
22
2.5
CHARAKTERISIERUNG
DER
MISCHKULTUR
.
23
2.6
ABBAUVERSUCHE
.
24
2.6.1
SUBSTRATVERWERTUNGSSPEKTREN
.
24
2.6.2
SUBSTRATGEMISCHE
AUS
CHLOR
UND
METHYLPHENOLEN
.
25
2.6.3
KINETIK
UNTER
AEROBEN
BEDINGUNGEN
.
25
2.6.4
KINETIK
UNTER
DENITRIFIZIERENDEN
BEDINGUNGEN
.
26
2.6.5
KINETIK
IM
KURZZEITVERSUCH
MIT
HOHEN
ZELLDICHTEN
.
26
II
2.7
CHARAKTERISIERUNG
ENTSTEHENDER
METABOLITE
.
27
2.7.1
ANREICHERUNG,
ISOLIERUNG
UND
REINIGUNG
.
27
2.7.2
IDENTIFIZIERUNG
DURCH
SPEKTROSKOPISCHE
METHODEN
.
28
2.8
BIOCHEMISCHE
UNTERSUCHUNGEN.
29
2.8.1
ZELLANZUCHT
UND
ZELLAUFSCHLUSS
.
29
2.8.2
PROTEINBESTIMMUNG
.
30
2.8.3
SAUERSTOFFZEHRUNG
VON
GANZEN
ZELLEN
.
30
2.8.4
ENZYMAKTIVITAETEN
IM
ZELLFREIEN
ROHEXTRAKT
.
31
2.8.4.1
CATECHOL-1,2-DIOXYGENASE
(E.C.
1.13.11.1)
.
32
2.8.4.2
CATECHOL-2,3-DIOXYGENASE
(E.C.
1.13.11.2)
.
33
2.8.4.3
PROTOCATECHUAT-3,4-DIOXYGENASE(E.C.L.
13.1.3)
.
34
2.8.4.4
PROTOCATECHUAT-4,5-DIOXYGENASE
(E.C.
1.13.1.8)
.
34
2.8.4.5
GENTISAT-1,2-DIOXYGENASE
(E.C.
1.13.11.4)
.
35
2.8.4.OE
4-METHYLPHENOL-METHYLHYDROXYLASE
(E.C.
1.17.99.1).
35
2.8.5
INHIBITION
DER
CATECHOL-2,3-DIOXYGENASE
.
36
2.9
ANREICHERUNG
VON
DENITRIFIZIERENDEN
MISCHKULTUREN
.
36
3
ERGEBNISSE
.
39
3.1
ABBAU
VON
CHLOR
UND
METHYLPHENOLEN
UNTER
AEROBEN
BEDINGUNGEN
DURCH
DIE MISCHKULTUR
UND
DIE
REINKULTUREN
.
39
3.1.1
CHARAKTERISIERUNG
DER
UNTERSUCHTEN
MISCHKULTUR
.
39
3.1.1.1
ISOLIERUNG
UND
IDENTIFIZIERUNG
DER
REINKULTUREN
.
39
3.1.1.2
EINFLUSS
DER
4-CHLORPHENOLKONZENTRATION
AUF
DEN
ABBAU
.
40
3.1.1.3
SUBSTRATVERWERTUNGSSPEKTREN
.
43
3.1.1.4
ISOLIERUNG
UND
IDENTIFIZIERUNG
ENTSTEHENDER
METABOLITE
.
46
3.1.2
ABBAU
VON
CHLOR
UND
METHYLPHENOLEN
IM
GEMISCH
.
50
3.1.3
KINETIK
DES
ABBAUS
VON
4-CHLORPHENOL
UND
4-METHYLPHENOL
IM
GEMISCH
.
52
3.1.4
UNTERSUCHUNG
DES
ABBAUS
VON
4-CHLORPHENOL
UND
4-METHYLPHENOL
IM
GEMISCH
BEI
COMAMONAS
TESTOSTERONI
JH5
.
56
3.1.4.1
EINFLUSS
DER
SUBSTRATKONZENTRATION
.
56
3.1.4.2
EINFLUSS
DER
4-METHYLPHENOL
-KONZENTRATION
AUF
DEN
ABBAU
VON
4-CHLORPHENOL
.
57
3.1.4.3
KURZZEITVERSUCHE
MIT
HOHER
ZELLDICHTE
.
59
3.1.4.4
SAUERSTOFFZEHRUNG
MIT
SUBSTRATGEMISCHEN
.
61
3.1.4.5
ENZYMATISCHE
AKTIVITAETEN
WAEHREND
DES
ABBAUS
.
62
3.1.5
ABBAUKINETIK
VON
2
UND
3-METHYLPHENOL
IM
GEMISCH
MIT
4-CHLORPHENOL
BEI
COMAMONAS
TESTOSTERONI
JH5
.
65
3.1.6
ABBAUKINETIK
VON
SUBSTITUIERTEN
PHENOLEN
IM
GEMISCH
MIT
ACETAT
BEI
COMAMONAS
TESTOSTERONI
JH5
UND
ALCALIGENES
XYLOSOXIDANS
JH1
.
66
3.2
ENZYME
DES
AEROBEN
AROMATENSTOFFWECHSELS
.
68
3.2.1
SAUERSTOFFZEHRUNG
VON
GANZEN
ZELLEN
MIT
AROMATISCHEN
VERBINDUNGEN
.
68
3.2.2
CATECHOL-1,2-DIOXYGENASEN
.
71
3.2.3
CATECHOL-2,3-DIOXYGENASEN
.
73
3.2.4
PROTOCATECHUAT-DIOXYGENASEN
UND
GENTISAT-DIOXYGENASEN
.
74
3.2.5
4-METHYLPHENOL-METHYLHYDROXYLASE
.
75
3.2.6
HEMMUNG
DER
CATECHOL-2,3-DIOXYGENASE
DURCH
3-CHLORCATECHOL
.
76
3.3
ABBAU
VON
CHLOR
UND
METHYLPHENOLEN
DURCH
DIE
MISCHKULTUR
UNTER
DENITRIFIZIERENDEN
BEDINGUNGEN
.
79
3.3.1
SUBSTRATVERWERTUNGSSPEKTRUM
.
79
3.3.2
BILANZIERUNG
DER
UMSETZUNG
VON
3
UND
4-METHYLPHENOL
.
81
3.3.3
ABBAU
VON
4-METHYLPHENOL
UNTER
DENITRIFIZIERENDEN
BEDINGUNGEN
.
84
3.3.3.1
BILDUNG
VON
METABOLITEN
.
84
3.3.3.2
EINFLUSS
DER
NITRATKONZENTRATION
.
86
3.3.3.3
EINFLUSS
DER
NITRITKONZENTRATION
.
88
3.3.3.4
EINFLUSS
VON
GERINGEN
SAUERSTOFFKONZENTRATIONEN
.
91
3.3.4
ABBAU
VON
3-METHYLPHENOL
UNTER
DENITRIFIZIERENDEN
BEDINGUNGEN
.
93
3.3.5
ABBAU
VON
CHLORPHENOLEN
UNTER
DENITRIFIZIERENDEN
BEDINGUNGEN
.
94
3.3.5.1
ABBAU
DURCH
DIE
CHARAKTERISIERTE
DENITRIFIZIERENDE
MISCHKULTUR
.
94
3.3.5.2
ANREICHERUNG
VON
MISCHKULTUREN
.
97
4
DISKUSSION
.
102
4.1
ABBAU
VON
CHLOR
UND
METHYLPHENOLEN
UNTER
AEROBEN
BEDINGUNGEN
.
102
4.1.1
VERGLEICH
DES
ABBAUPOTENTIALS
DER
REINKULTUREN
MIT
DEM
DER
MISCHKULTUR
.
102
4.1.2
ABBAU
VON
4-CHLORPHENOL
UEBER
DEN
META-CATECHOL-WEG
DURCH
DEN
STAMM
COMAMONAS
TESTOSTERONI
JH5
.
107
4.1.3
CHARAKTERISIERUNG
ZENTRALER
ENZYME
DES
AROMATENABBAUS
.
108
4.1.4
REGULATION
DES
ABBAUS
VON
4-CHLOR
UND
4-METHYLPHENOL
IM
GEMISCH
.
111
IV
4.2
ABBAU
VON
CHLOR
UND
METHYLPHENOLEN
UNTER
DENITRIFIZIERENDEN
BEDINGUNGEN
.
114
4.2.1
ABBAU
VON
METHYLPHENOLEN
.
114
4.2.1.1
ABBAUMECHANISMEN
.
114
4.2.1.2
BILANZIERUNG
DES
ABBAUS
.
116
4.2.1.3
VERLAUF
DER
DENITRIFIKATION
.
117
4.2.2
ABBAU
VON
CHLORIERTEN
AROMATEN
.
119
4.2.2.1
ABBAU
VON
4-CHLORPHENOL
MIT
GERINGEN
SAUERSTOFFKONZENTRATIONEN
.
119
4.2.2.2
ABBAU
DURCH
DENITRIFIZIERENDE
MISCHKULTUREN
.
120
5
ZUSAMMENFASSUNG
.
124
6
LITERATURVERZEICHNIS
.
126
7
ANHANG
.
I |
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