Funktionelle Komponenten in extrazellul\u00e4ren polymeren Substanzen<\/p>\n
Dieses Projekt soll sich mit der Untersuchung von Biominingorganismen besch\u00e4ftigen, um Mechanismen aufzukl\u00e4ren, die f\u00fcr die Adh\u00e4sion von Zellen und Bildung von Biofilmen verantwortlich sind. Diese Eisen- und\/oder Schwefel-oxidierenden Mikroorgansimen sind von gro\u00dfer Bedeutung f\u00fcr die Umwelt und Industrie. Sie sind in der Lage die Oxidation von zweiwertigem zu dreiwertigem Eisen zu katalysiere und damit die Oxidation von Metallsulfiden zu erm\u00f6glichen. Dabei werden nicht nur Metalle in L\u00f6sung gebracht sondern auch der pH-Wert durch entstehende S\u00e4ure herabgesetzt. Optimale Lebensbedingungen bilden sich f\u00fcr diese Organismen dort wo sulfidhaltige Mineralien in Kontakt mit Sauerstoff und Wasser kommen. Ein gro\u00dfes Umweltproblem, f\u00fcr welches diese Organismen hauptverantwortlich sind, ist die Entstehung von sauren Haldenabfl\u00fcssen und Grubenw\u00e4ssern (Acid Mine Drainage, AMD). Sowohl in Deutschland als auch weltweit f\u00fchrt diese Problematik zur Versauerung von Grundgew\u00e4ssern und Kontamination mit gel\u00f6sten Schwermetallen. Die Inhibition dieser Reaktionen an bestehenden oder k\u00fcnftigen Standorten, wie die Hinterlassenschaften von Tagebau- und Untertagebaubetrieben, w\u00fcrde die zuk\u00fcnftige Entstehung von AMD verhindern und bestehendes AMD reduzieren. Au\u00dferdem wird ein Vergleich der EPS-Komponenten in Abh\u00e4ngigkeit zu den unterschiedlichen Energiequellen erm\u00f6glicht, was eine Aufkl\u00e4rung zugrundeliegender Mechanismen erm\u00f6glicht. Ein weiterer Vorteil der sich aus der Diversit\u00e4t der Mineralien ergibt ist die \u00dcbertragung von aufgekl\u00e4rten Mechanismen auf andere Anwendungsgebiete oder Organismen. Funktionelle Komponenten in extrazellul\u00e4ren polymeren Substanzen Dieses Projekt soll sich mit der Untersuchung von Biominingorganismen besch\u00e4ftigen, um Mechanismen aufzukl\u00e4ren, die f\u00fcr die Adh\u00e4sion von Zellen und Bildung von Biofilmen verantwortlich sind. Diese Eisen- und\/oder Schwefel-oxidierenden Mikroorgansimen sind von gro\u00dfer Bedeutung f\u00fcr die Umwelt und Industrie. Sie sind in der Lage die Oxidation von zweiwertigem zu […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52587","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20014\/324","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Teubner","dbu_stipendiaten_vorname":"Natascha Caroline","dbu_stipendiaten_titel":"Dr.","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2014-07-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2017-06-30 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Universit\u00e4t Duisburg-Essen
Gleichzeitig wird dieser als Biomining bekannte Prozess bereits seit mehreren Jahrzenten als Methode zur Gewinnung von Metallen aus Erzen verwendet. Er bietet viele umweltschonende Vorteile gegen\u00fcber dem kommerziellen Bergbau, unterliegt jedoch auch gewissen Einschr\u00e4nkungen. Weiterf\u00fchrend k\u00f6nnten k\u00fcnftig Biominingorganismen zur Gewinnung von Metallen aus Industriellenabf\u00e4llen eingesetzt werden. Vor allem Untersuchung an Elektronik- und Elektroschrott haben gezeigt, dass in dieser biotechnologischen Anwendung gro\u00dfes Potential steckt, auch im Hinblick auf die Reduktion von industriellen und elektronischen Abfallprodukten und der Erh\u00f6hung der recycelbaren Ressourcen. Die Erh\u00f6hung des recycelten Abfalls w\u00fcrde zur Minimierung der Abfallmenge, Reduktion von ben\u00f6tigten F\u00f6rdermengen und Umweltschutz durch umweltfreundlichere Methoden f\u00fchren.
Trotz intensiver Forschung konnten viele Anheftungsmechanismen noch nicht vollst\u00e4ndig aufgekl\u00e4rt werden. Dies ist jedoch Grundvoraussetzung f\u00fcr deren Regulierung. In diesem Projekt sollen die drei Organismen Acidithiobacillus ferrooxidans,<\/em> Acidithiobacillus ferridurans <\/em>und Acidithiobacillus ferrivorans<\/em> untersucht werden. Diese sind in verschiedenen Klimazonen mit verantwortlich f\u00fcr die AMD-Problematik und finden Einsatz in der Laugung von Deckerzen. Au\u00dferdem konnte At. ferrooxidans<\/em> in Laborarbeiten erfolgreich zur Gewinnung von Metallen aus Elektroschrott eingesetzt werden.
Beide Organismen zeigen sowohl Potential zur Optimierung als auch zur Inhibition. Die Bildung von Biofilmen und Anheftung an Oberfl\u00e4chen ist bei beiden Organismen gegeben. Die Aufl\u00f6sung des Minerals findet im Biofilm selbst statt. Aus diesem Grund sollen in diesem Projekt die den Biofilm bildenden extrazellul\u00e4ren polymeren Substanzen (EPS) untersucht werden. Von diesen ist sowohl der Laugungsvorgang als auch die Anheftung an die Mineralienoberfl\u00e4che abh\u00e4ngig. Besonderes Interesse soll dabei auf der proteomischen Analyse der EPS-Proteine liegen.
Die drei Organismen At. ferrooxidans,<\/em> At. ferridurans<\/em> und At. ferrivorans<\/em> sollen auf den Mineralien Pyrit, Chalcopyrit, Arsenopyrit, (Sphalerit) und elementarem Schwefel kultiviert werden. Es handelt sich bei diesen Mineralien um den Gro\u00dfteil der nat\u00fcrlich vorkommenden Erze, die durch Biominingorganismen gef\u00f6rdert werden.<\/p>\n
Finales Ziel ist durch die gewonnen Ergebnisse den gezielten Einsatz von oberfl\u00e4chenaktiven oder bioaktiven Substanzen zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Fakult\u00e4t f\u00fcr Chemie
Biofilm Centre, Aquatische Biotechnologie
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