Metabolisierung von Chlorphenolen durch die Basidiomyceten Trametes versicolor und Stropharia rugosoannulata:
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2000
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INHALTSVERZEICHNIS
I
INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINLEITUNG
1
1.1.
CHLORPHENOLE
IN
DER
UMWELT
1
1.2.
HOLZ-UND
STREUABBAUENDE
BASIDIOMYCETEN
4
1.3.
DIE
WIRKUNGSWEISE
UND
BEDEUTUNG
VON
EXTRAZELLULAEREN
OXIDASEN
UND
PEROXI
DASEN
FUER
DEN
ABBAU
VON
AROMATISCHEN
SCHADSTOFFEN
DURCH
BASIDIOMYCETEN
6
1.3.1.
LACCASE
7
1.3.2.
MANGAN-ABHAENGIGE
PEROXIDASE
(MNP)
9
1.3.3.
LIGNIN-PEROXIDASE
(LIP)
10
1.3.4.
MANGAN-UNABHAENGIGE
PEROXIDASE
(PEROXIDASE)
11
1.4.
DIE
ROLLE
EXTRAZELLULAERER
OXIDASEN
UND
PEROXIDASEN
FUER
DIE
BILDUNG
VON
HUMINSTOFFEN
UND
GEBUNDENEN
RUECKSTAENDEN
BEIM
LIGNIN-
UND
CHLORPHENOLABBAU
DURCH
BASIDIOMYCETEN
12
1.5.
ANLIEGEN
DER
ARBEIT
15
2.
MATERIAL
UND
METHODEN
17
2.1.
ORGANISMEN
17
2.2.
STAMMHALTUNG
UND
VORKULTIVIERUNG
17
2.3.
KULTURMEDIEN
UND
PUFFER
18
2.4.
EXPERIMENTE
ZUM
ABBAU
VON
CHLORPHENOLEN
20
2.4.1.
ISOTOPENMARKIERTE
VERBINDUNGEN
20
2.4.2.
SCHADSTOFFABBAU
IN
STROHKULTUREN
20
2.4.3.
ABBAUEXPERIMENTE
IN
STANDKULTUREN
21
2.4.4.
ABBAUEXPERIMENTE
IN
SCHUETTELKULTUREN
21
2.4.5.
VERSUCHE
ZUR
INITIALEN
PHASE
DES
ABBAUS
VON
CHLORPHENOLEN
22
2.4.6.
EXPERIMENTE
ZUR
ISOLIERUNG
UND
IDENTIFIZIERUNG
VON
METABOLITEN
DES
CHLORPHENOLABBAUS
22
2.4.6.1.
INITIALER
ABBAU
VON
2,4-DCP
UND
PCP
DURCH
PILZMYZEL
22
2.4.6.2.
ABBAU
VON
2,4-DCP
UND
PCP
DURCH
GEREINIGTE
LACCASE
23
2.4.OE.3.
ABBAU
VON
2,4-DCP
UND
PCP
DURCH
GEREINIGTE
MANGAN-PEROXIDASE
23
2.5.
ANALYSEMETHODEN
24
2.5.1.
RADIOLOGISCHE
METHODEN
24
2.5.1.1.
DUENNSCHICHT-CHROMATOGRAPHIE
24
2.5.1.2.
SS-SZINTILLATIONS-SPEKTROMETRIE
24
II
INHALTSVERZEICHNIS
2.5.1.3.
QUANTIFIZIERUNG
DER
MINERALISATION
VON
,4
C-MARKIERTEN
VERBINDUNGEN
25
2.5.1.4.
VOLLSTAENDIGE
OXIDATION
VON
PILZMYZEL
(VERBRENNUNGSAPPARATUR)
25
2.6.
CHEMISCHE
UND
PHYSIKALISCHE
ANALYSEMETHODEN
26
2.6.1.
NACHWEIS
EXTRAZELLULAERER
ENZYMAKTIVITAETEN
26
2.6.1.1.
BESTIMMUNG
VON
ENZYMAKTIVITAETEN
MIT
UV-VIS-SPEKTROMETER
26
2.6.1.2.
BESTIMMUNG
VON
ENZYMAKTIVITAETEN
IN
MIKROTITERPLATTEN
27
2.6.2.
BESTIMMUNG
DER
GLUCOSEKONZENTRATION
28
2.6.3.
BESTIMMUNG
DER
TROCKENMASSE
29
2.6.4.
BESTIMMUNG
DES
PH-WERTES
29
2.7.
ANWENDUNG
CHROMATOGRAPHISCHER
METHODEN
ZUR
QUANTITATIVEN
UND
QUALITATIVEN
ANALYSE
DER
CHLORPHENOLE
UND
DEREN
METABOLITEN
29
2.7.1.
MESSUNG
DER
CHLORPHENOLABNAHME
UND
KONZENTRATION
VON
METABOLITEN
MIT
HPLC
29
2.7.2.
QUANTITATIVE
BESTIMMUNG
VON
HOEHERMOLEKULAREN
METABOLITEN
DURCH
KOPPLUNG
VON
GPC,
FRAKTIONSSAMMLUNG
UND
14
C-SZINTILLATIONSMESSUNG
30
2.7.3.
EXTRAKTION
VON
METABOLITEN
DES
ABBAUS
VON
CHLOIPHENOL
DURCH
PILZMYZEL
31
2.7.4.
EXTRAKTION
VON
METABOLITEN
DER
VERSUCHE
MIT
GEREINIGTEM
ENZYM
31
2.7.5.
GC-MS-ANALYSE
32
2.8.
CHEMIKALIEN UND
GASE
32
3.
ERGEBNISSE
33
3.1.
MINERALISATION
VON
2,4-DICHLORPHENOL
DURCH
VERSCHIEDENE
HOLZZERSTOERENDE
UND
STREUABBAUENDE
BASIDIOMYCETEN
33
3.1.1.
MINERALISATION
VON
2,4-DCP
DURCH
PILZE
IM
STROH
ALS
NATUERLICHEM
SUBSTIAT33
3.1.2.
ABHAENGIGKEIT
DER
MINERALISATION
VON
DER
SCHADSTOFFKONZENTRATION
BEIM
ABBAU
VON
L4
C-2,4-DCP
DURCH
PILZE
AM
BEISPIEL
VON
TRAMETES VERSICOLOR
35
3.1.3.
MINERALISATION
VON
L4
C-2,4-DCP
DURCH
BASIDIOMYCETEN
IN
FLUESSIGMEDIUM
UND
MASSENBILANZ
DES
RADIOAKTIVEN
KOHLENSTOFFES
37
3.2.
EXTRAZELLULAERE
ENZYMAKTIVITAETEN
UND
DER
ABBAU
VON
2,4-DICHLORPHENOL
IN
STANDKULTUREN
VON
TRAMETES
VERSICOLOR
40
3.2.1.
MINERALISATION
VON
2,4-DCP
IN
STANDKULTUR
40
INHALTSVERZEICHNIS
_
HI
3.2.2.
L4
C-VERTEILUNG
UND
BILDUNG
HOEHERMOLEKULARER
METABOLITEN
BEIM
ABBAU
VON
CHLORPHENOLEN
IN
STANDKULTUR
44
3.3.
EXTRAZELLULAERE
ENZYMAKTIVITAETEN
UND
DER
ABBAU
VON
2,4-DICHLORPHENOL
UND
PENTACHLORPHENOL
IN
SCHUETTELKULTUREN
46
3.3.1.
MINERALISATION
VON
CHLORPHENOLEN
DURCH
TRAMETES
VERSICOLOR
IN
SCHUETTELKULTUR
47
3.3.2.
MINERALISATION
VON
CHLORPHENOLEN
DURCH
STROPHARIA
RUGOSOANNULATA
IN
SCHUETTELKULTUR
49
3.3.3.
L4
C-VERTEILUNG
UND
BILDUNG
HOEHERMOLEKULARER
METABOLITEN
BEIM
ABBAU
VON
CHLORPHENOLEN
IN
SCHUETTELKULTUREN
VON
TRAMETES
VERSICOLOR
52
3.3.4.
L4
C-VERTEILUNG
UND
BILDUNG
HOEHERMOLEKULARER
METABOLITEN
BEIM
ABBAU
VON
CHLORPHENOLEN
IN
SCHUETTELKULTUREN
VON
STROPHARIA
RUGOSOANNULATA
54
3.4.
KURZVERSUCHE
ZUM
ABBAU
VON
2,4-DICHLORPHENOL
UND
PENTACHLORPHENOL
IN
N
LIMITIERTEN
SCHUETTELKULTUREN
58
3.4.1.
INITIALE
PROZESSE
DES
CHLORPHENOLABBAUS
BEI
TRAMETES
VERSICOLOR
58
3.4.1.1.
ANALYSE
DES
ABBAUS
VON
2,4-DCP
DURCH
KOMBINATION
VON
HPLC
UND
RADIOLOGISCHER
DETEKTION
58
3.4.1.2.
14
C-MASSENBILANZ
DER
INITIALEN
TRANSFORMATION
VON
2,4-DCP
UND
PCP
DURCH
TRAMETES
VERSICOLOR
61
3.4.2.
L4
C-MASSENBILANZ
DER
INITIALEN
TRANSFORMATION
VON
2,4-DCP
UND
PCP
DURCH
STROPHARIA
RUGOSOANNULATA
62
3.5.
IDENTIFIZIERUNG
VON
METABOLITEN
DES
CHLORPHENOLABBAU
64
3.5.1.
METABOLITEN
DES
CHLORPHENOLABBAUS
DURCH
EXTRAZELLULAERE
ENZYME
65
3.5.1.1.
TRANSFORMATION
VON
2,4-DICHLORPHENOL
UND
PENTACHLORPHENOL
DURCH
LACCASE
65
3.5.I.2.
TRANSFORMATION
VON
2,4-DICHLORPHENOL
UND
PENTACHLORPHENOL
DURCH
MANGAN-ABHAENGIGE
PEROXIDASE
68
3.5.2.
METABOLITEN
DES
ABBAUS
VON
CHLORPHENOLEN
DURCH
MYZEL
VON
TRAMETES
VERSICOLOR
70
3.5.2.1.
METABOLITEN
DES
2,4-DICHLORPHENOL
71
3.5.2.2.
METABOLITEN
DES
PENTACHLORPHENOL
71
IV
INHALTSVERZEICHNIS
4.
DISKUSSION
73
4.1.
MINERALISATION
VON
CHLORPHENOLEN
DURCH
BASIDIOMYCETEN
IN
STROH
73
4.2.
EINFLUSS
VON
STICKSTOFF
UND
MANGAN
AUF
DIE
MINERALISATION
VON
CHLOIPHENOLEN
IM
FLUESSIGMEDIUM
77
4.3.
BILDUNG VON
HOEHERMOLEKULAREN
PRODUKTEN
AUS
CHLORPHENOLEN
80
4.4.
PRODUKTE
DER
TRANSFORMATION
BZW.
METABOLISIERUNG
VON
CHLORPHENOLEN
85
4.4.1.
DIMERISIERUNG
VON
2,4-DICHLORPHENOL
DURCH
LACCASE
UND
MNP
87
4.4.2.
OXIDATION
VON
PENTACHLORPHENOL
DURCH
LACCASE
UND
MNP
89
4.5.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
UND
AUSBLICK
91
5.
ZUSAMMENFASSUNG
95
6.
LITERATURVERZEICHNIS
96
ANHANG
A
1 |
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