Reaktionstechnische Untersuchungen zur konjugativen Übertragung des TOL-Plasmids pWWO in Suspension und im Biofilm

Zusammenfassung

In industriellen Kläranlagen wird die Abbauleistung gegenüber Fremdstoffen entscheidend durch das stoffwechselphysiologische Potential der vorhandenen Bakterienpopulation bestimmt. Der hohe Anteil verschiedener schwer abbaubarer Substanzen, wie alkylierte und/oder halogenierte mono- und polycyclische Aromaten, im Abwasser kann nur durch das Zusammenwirken mehrerer Spezies in einer komplex zusammengesetzten Mischpopulation mineralisiert werden. Da die genetische Ausstattung der autochthonen Bakterien begrenzt ist, wurde wiederholt versucht, durch den Zusatz hochspezialisierter oder auch genetisch veränderter Organismen neue Abbaueigenschaften in das System einzubringen. Wie Untersuchungen in Laborkläranlagen zeigten, werden jedoch die durch eine solche Bioaugmentation frei gesetzten Spezies sehr schnell von der vorhandenen Population verdrängt oder entwickeln unter den vorliegenden Substratbedingungen keine Stoffwechselaktivität [1, 2]. Die Etablierung der neuen metabolischen Leistung setzt somit meist die Übertragung ihrer genetischen Information an die autochthonen Bakterien voraus, damit die Abbauleistung nicht alleine vom Vorhandensein des Spezialstamms abhängt. Obwohl die molekularbiologischen Vorgänge der natürlichen Genübertragung, wie z.B. der Konjugation, weitgehend untersucht sind [3], ist über die Kinetik und die reaktionstechnischen Einflüsse auf diesen Genfluß im mikrobiellen System wenig bekannt.