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Ölkatastrophe

Ölkatastrophen: Bakterien als Alternative zu giftigen Dispersionsmitteln

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Biotechnologischer Ansatz für die Bekämpfung von Ölkatastrophen

Alcanivorax borkumensis ist ein im Meer lebendes Bakterium, das seinen Namen nach dem Fundort, der Insel Borkum, erhalten hat, aber weltweit gefunden wurde. Es gilt als einer der wichtigsten Organismen, die marine Ölverschmutzungen abbauen können. Trotzdem fehlten bisher Informationen zum Wachstum und zur Physiologie dieser Bakterien im Zusammenhang mit Kohlenstoffen verschiedener Kettenlängen. Die neuen Untersuchungen ergaben, dass das Bakterium besonders effektiv Alkane mit Kettenlängen zwischen 12- und 19-Kohlenstoffatomen verarbeitet. „Das Zellwachstum hat bestätigt, dass dieses Bakterium in der Lage ist, Zwischenprodukte der Fettsäuren nicht nur in den eigenen Körper einzubauen, sondern auch zu verändern“, erklärt Heipieper.

Für die wesentlich kälteren Polarmeere oder die Tiefsee wäre dagegen Oleispira antarctica das geeignetere Bakterium. Es kommt mit Temperaturen um 5 Grad Celsius gut zurecht, wie sie zum Beispiel am Boden des Golfs von Mexiko herrschen. Mit elf Proteinkristallstrukturen hat es die größte Menge von Strukturen unter den kälteliebenden Mikroorganismen und deutlich mehr negative Ladungen an der Oberfläche als Mikroorganismen in gemäßigten Temperaturen. Auch wenn bei diesem Bakterium die meisten der Enzyme bei Kälte nicht mehr optimal funktionieren, so reicht es dennoch, um das Wachstum zu beschleunigen und andere Konkurrenten zu überholen, wenn plötzlich Rohöl als Nahrungsquelle zur Verfügung steht. Die Allgegenwärtigkeit dieser Bakterien ist ein Beleg für ihre ökologische Wettbewerbsfähigkeit in kalten Umgebungen. Das offenbart ihr Potenzial für die Entwicklung biotechnologischer Ansätze zur Bekämpfung von Ölpests in Polargebieten. Die neuen Erkenntnisse über die beiden Bakterienarten sind ein kleiner, aber wichtiger Schritt bei der Suche nach Alternativen zu den bisher eingesetzten giftigen Dispersionsmitteln.

Originalpublikationen: Naether D.J., Slawtschew S., Stasik S., Engel M., Olzog M., Wick L.Y., Timmis K.N., Heipieper H.J. (2013): Adaptation of hydrocarbonoclastic Alcanivorax borkumensis SK2 to alkanes and toxic organic compounds - a physiological and transcriptomic approach. Appl. Environ. Microbiol. 79:4282-4293, in press. doi: 10.1128/AEM.00694-13

Kube M., Chernikova T.N., Al-Ramahi Y., Beloqui A., Lopez-Cortez N., Guazzaroni M.E., Heipieper H.J., Klages S., Kotsyrbenko O.R., Langer I., Nechitaylo T.Y., Lünsdorf H., Fernández M., Juárez S., Ciordia S., Singer S., Kagan O., Egorova O., Petit P.A., Stogios P., Kim Y., Tchigvintsev A., Flick R., Denaro R., Genovese M., Albar J.P., Reva O.N., Martínez-Gomariz M., Tran H., Ferrer M., Savchenko A., Yakunin A.F., Yakimov M.M., Golyshina O.V., Reinhardt R., Golyshin P.N. (2013): Functional genome analysis of Oleispira antarctica RB-8, a key oil-degrading bacterium in cold and deep marine environments. Nature Communications 4:2156, 23 July 2013. doi:10.1038/ncomms3156

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