Verteilung und Umsätze von Stickstoffverbindungen im Ökosystem Deutsche Bucht/Wattenmeer:
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1998
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VERTEILUNG UND UMSAETZE VON STICKSTOFLVERBINDUNGEN IM OEKOSYSTEM
DEUTSCHE BUCHTAVATTENMEER
DISSERTATION
ZUR ERLANGUNG DES DOKTORGRADES
DES FACHBEREICHES CHEMIE
DER UNIVERSITAET HAMBURG
VORGELEGT VON
BEATE FABISZISKY, GEB. BARANIOK
AUS LAURAHUETTE
HAMBURG, JUNI 1998
IMAGE 2
INHALT:
1. EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG 1
2 GRUNDLAGEN 3
2.1 DAS WATTENMEER 3
2.2 STOFFUMSAETZE IM AQUATISCHEN MILIEU 5
2.2.1 STICKSTOFFKREISLAUF 5
2.2.2 PROTEOLYSE UND ABBAU DER AMINOSAEUREN 8
2.3 AMINOSAEUREN IN AQUATISCHEN OEKOSYSTEMEN 9
2.3.1 AMINOSAEUREN ALS BIOINDIKATOREN 12
2.3.2 BEDEUTUNG DER AMINOSAEUREN FUER BAKTERIEN 13
2.3.3 MARINE PILZE UND AMINOSAEUREN 15
3 METHODEN 16
3.1 CHROMATOGRAPHISCHE TRENNUNG 16
3.2 AMINOSAEURENANALYTIK MITTELS HPLC 18
3.3 OPTIMIERUNG DER GLYCIN/THREONIN-TRENNUNG 21
3.4 ALTERNATIVES REAGENZ 4,5-DIMETHOXY-PHTHALDIALDEHYD 23 3.5 NACHWEIS
DER SEKUNDAEREN AMINOSAEUREN 23
3.6 STATISTISCHE METHODEN 24
4 PRAKTISCHE DURCHFUEHRUNG 26
4.1 EXPERIMENTVORBEREITUNG 26
4.1.1 SYNOPTISCHE UNTERSUCHUNGEN 26
4.1.2 HEVERSCHNITT 27
4.1.3 UMSATZEXPERIMENTE 27
4.1.4 PROBENVORBEREITUNG 29
4.2 MESSKAMPAGNEN 29
4.2.1 SYNOPTISCHE UNTERSUCHUNGEN 29
4.2.2 HEVERSCHNITT 30
4.2.3 UMSATZEXPERIMENTE 31
4.3 PROBENVORBEREITUNG 33
4.4 BESTIMMUNG DER EINZELNEN FREIEN AMINOSAEUREN 33
4.4.1 KALIBRIERUNG 35
4.4.2 NACHWEISGRENZEN 36
4.5 UNTERSTUETZENDE ANALYSEN 37
5 ERGEBNISSE 40
5.1 STICKSTOFFGRADIENTEN IM SOMMERLICHEN WATTENMEER 1993 - 1995 40
5.2 HEVERSCHNITT IM AUGUST 1996 48
5.2.1 HYDROGRAPHISCHE SITUATION UND NAEHRSALZKONZENTRA- TIONEN 48
5.2.2 BIOLOGISCHE PRODUKTIVITAET 48
5.2.3 GELOESTE AMINOSAEUREN 49
5.3 BEEINFLUSSUNG DES WATTWASSERS DURCH BIOMASSEZUGABE 50 5.4
UMSATZEXPERIMENTE 51
5.4.1 NAEHRSTOFFENTWICKLUNG 52
I
IMAGE 3
5.4.2 CHLOROPHYLL-A-KONZENTRATIONEN UND MIKROORGANISMEN-
BESTAENDE 54
5.4.3 GELOESTE GESAMTAMINOSAEUREN 58
5.4.4 GELOESTE FREIE AMINOSAEUREN 60
5.4.4.1 KONTROLLTANK 61
5.4.4.2 BAKTERIENTANK 65
5.4.4.3 HEFETANK 68
5.4.4.4 VERGLEICH DER AMINOSAEURENKONZENTRATIO- NEN IN DEN
UNTERSCHIEDLICHEN KULTUREN 70
6 DISKUSSION 73
6.1 STICKSTOFFGRADIENTEN IM SOMMERLICHEN WATTENMEER 1993 - 1995 73
6.2 HEVERSCHNITT IM AUGUST 1996 81
6.3 BEEINFLUSSUNG DES WATTWASSERS DURCH BIOMASSEZUGABE 82 6.4
UMSATZEXPERIMENTE 83
6.4.1 ENTWICKLUNG DER NAEHRSALZKONZENTRATIONEN 83
6.4.2 MIKROORGANISMENZUWACHS UND BIOLOGISCHE AKTIVITAET 88 6.4.3 QUALITAET
DER AMINOSAEURENDATEN 91
6.4.4 ENTWICKLUNG DER AMINOSAEURENKONZENTRATIONEN 92 6.4.5
AMINOSAEURENFRAKTIONEN UND AUSGEWAEHLTE EINZELNE AMINOSAEUREN 99
6.4.5.1 GLUTAMINSAEURE 103
6.4.5.2 ALANIN 105
6.4.5.3 PHYSIOLOGISCHE BEEINFLUSSUNG DES AMINO- SAEURENSPEKTRUMS 105
7 BEWERTUNG DER UMSATZEXPERIMENTE UND AUSBLICK 107
8 ZUSAMMENFASSUNG 109
9 SUMMARY 111
10 LITERATURVERZEICHNIS 113
11 ANHANG 124
11.1 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 124
11.2 TABELLENVERZEICHNIS 127
11.3 ERGEBNISSE DER CHROMATOGRAPHISCHEN OPTIMIERUNG 129 11.4 SYNTHESE
VON 5,5-DIMETHOXY-PHTHALDIALDEHYD 130
11.5 MESSERGEBNISSE 133
11.5.1 NAEHRSALZE, PARTIKULAERE UND BIOLOGISCHE PARAMETER IN DER HEVER 133
11.5.2 AMINOSAEURENKONZENTRATIONEN 134
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