Funktionelle Komponenten in extrazellul\u00e4ren polymeren Substanzen<\/p>\n
Dieses Projekt soll sich mit der Untersuchung von Biominingorganismen besch\u00c3\u00a4ftigen, um Mechanismen aufzukl\u00c3\u00a4ren, die f\u00c3\u00bcr die Adh\u00c3\u00a4sion von Zellen und Bildung von Biofilmen verantwortlich sind. Diese Eisen- und\/oder Schwefel-oxidierenden Mikroorgansimen sind von gro\u00c3\u0178er Bedeutung f\u00c3\u00bcr 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\u00c3\u00b6glichen. Dabei werden nicht nur Metalle in L\u00c3\u00b6sung gebracht sondern auch der pH-Wert durch entstehende S\u00c3\u00a4ure herabgesetzt. Optimale Lebensbedingungen bilden sich f\u00c3\u00bcr diese Organismen dort wo sulfidhaltige Mineralien in Kontakt mit Sauerstoff und Wasser kommen. Ein gro\u00c3\u0178es Umweltproblem, f\u00c3\u00bcr welches diese Organismen hauptverantwortlich sind, ist die Entstehung von sauren Haldenabfl\u00c3\u00bcssen und Grubenw\u00c3\u00a4ssern (Acid Mine Drainage, AMD). Sowohl in Deutschland als auch weltweit f\u00c3\u00bchrt diese Problematik zur Versauerung von Grundgew\u00c3\u00a4ssern und Kontamination mit gel\u00c3\u00b6sten Schwermetallen. Die Inhibition dieser Reaktionen an bestehenden oder k\u00c3\u00bcnftigen Standorten, wie die Hinterlassenschaften von Tagebau- und Untertagebaubetrieben, w\u00c3\u00bcrde die zuk\u00c3\u00bcnftige Entstehung von AMD verhindern und bestehendes AMD reduzieren. Au\u00c3\u0178erdem wird ein Vergleich der EPS-Komponenten in Abh\u00c3\u00a4ngigkeit zu den unterschiedlichen Energiequellen erm\u00c3\u00b6glicht, was eine Aufkl\u00c3\u00a4rung zugrundeliegender Mechanismen erm\u00c3\u00b6glicht. Ein weiterer Vorteil der sich aus der Diversit\u00c3\u00a4t der Mineralien ergibt ist die \u00c3\u0153bertragung von aufgekl\u00c3\u00a4rten Mechanismen auf andere Anwendungsgebiete oder Organismen. Funktionelle Komponenten in extrazellul\u00e4ren polymeren Substanzen Dieses Projekt soll sich mit der Untersuchung von Biominingorganismen besch\u00c3\u00a4ftigen, um Mechanismen aufzukl\u00c3\u00a4ren, die f\u00c3\u00bcr die Adh\u00c3\u00a4sion von Zellen und Bildung von Biofilmen verantwortlich sind. Diese Eisen- und\/oder Schwefel-oxidierenden Mikroorgansimen sind von gro\u00c3\u0178er Bedeutung f\u00c3\u00bcr 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\u00c3\u00a4t 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\u00c3\u00bcber dem kommerziellen Bergbau, unterliegt jedoch auch gewissen Einschr\u00c3\u00a4nkungen. Weiterf\u00c3\u00bchrend k\u00c3\u00b6nnten k\u00c3\u00bcnftig Biominingorganismen zur Gewinnung von Metallen aus Industriellenabf\u00c3\u00a4llen eingesetzt werden. Vor allem Untersuchung an Elektronik- und Elektroschrott haben gezeigt, dass in dieser biotechnologischen Anwendung gro\u00c3\u0178es Potential steckt, auch im Hinblick auf die Reduktion von industriellen und elektronischen Abfallprodukten und der Erh\u00c3\u00b6hung der recycelbaren Ressourcen. Die Erh\u00c3\u00b6hung des recycelten Abfalls w\u00c3\u00bcrde zur Minimierung der Abfallmenge, Reduktion von ben\u00c3\u00b6tigten F\u00c3\u00b6rdermengen und Umweltschutz durch umweltfreundlichere Methoden f\u00c3\u00bchren.
Trotz intensiver Forschung konnten viele Anheftungsmechanismen noch nicht vollst\u00c3\u00a4ndig aufgekl\u00c3\u00a4rt werden. Dies ist jedoch Grundvoraussetzung f\u00c3\u00bcr 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\u00c3\u00bcr die AMD-Problematik und finden Einsatz in der Laugung von Deckerzen. Au\u00c3\u0178erdem 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\u00c3\u00a4chen ist bei beiden Organismen gegeben. Die Aufl\u00c3\u00b6sung des Minerals findet im Biofilm selbst statt. Aus diesem Grund sollen in diesem Projekt die den Biofilm bildenden extrazellul\u00c3\u00a4ren polymeren Substanzen (EPS) untersucht werden. Von diesen ist sowohl der Laugungsvorgang als auch die Anheftung an die Mineralienoberfl\u00c3\u00a4che abh\u00c3\u00a4ngig. 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\u00c3\u0178teil der nat\u00c3\u00bcrlich vorkommenden Erze, die durch Biominingorganismen gef\u00c3\u00b6rdert werden.<\/p>\n
Finales Ziel ist durch die gewonnen Ergebnisse den gezielten Einsatz von oberfl\u00c3\u00a4chenaktiven oder bioaktiven Substanzen zu erm\u00c3\u00b6glichen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Fakult\u00c3\u00a4t f\u00c3\u00bcr Chemie
Biofilm Centre, Aquatische Biotechnologie
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