Taxonomische Einordnung des Polyaminopolycarbonsäure-abbauenden Stammes BNC1 und Untersuchungen zum Abbau von 1,3-Propylendiamintetraacetat

Die technisch vielseitigen und in großen Mengen eingesetzten Komplexbildner vom Typ der Polyaminopolycarbonsäuren (PAPC) werden durch konventionelle Methoden der Abwasserreinigung und Trinkwasseraufbereitung nur unzureichend eliminiert. Sie lassen sich daher in zahlreichen Oberflächengewässern und Trinkwässern nachweisen. Aus diesem Grund sollen die in die aquatische Umwelt gelangenden Mengen an PAPCs drastisch z.B. durch die gezielte biologische Reinigung von Abwasserteilströmen verringert werden. Der für die Reinigung EDTA-haltiger Abwässer eingesetzte Stamm BNC1 gehört zu den Alphaproteobakterien. Als nächster Verwandter wurde in der Literatur der Stamm Mesorhizobium loti angegeben. Im Rahmen dieser Arbeit BNC1 in die Gattung Chelativorans eingeordnet werden. Am Institut für Bioverfahrenstechnik der TU-Braunschweig konnte aus einer Mischkultur (MKA) der Stamm ANP11 isoliert werden, der PDTA als einzige Kohlenstoff, Stickstoff- und Energiequelle metabolisieren kann. Im Rahmen dieser Arbeit sind die von Baaß (2004) begonnenen Untersuchungen der PDTA-abbauenden Reinkultur ANP11 fortgesetzt und der postulierte Abbauweg geprüft worden. Weiterhin ist die Eignung der Mischkultur MKA für den praktischen Einsatz beim Abbau von PDTA überprüft und die Einflüsse von im Betrieb auftretenden möglichen Störfaktoren, z.B. Änderungen der physiologischen Bedingungen oder unterschiedliche Konzentrationen möglicher Abwasserinhaltsstoffe auf die Mikroorganismen, abgeschätzt worden. Die Prognose für eine biologische Reinigung PDTAhaltiger Abwasserteilströme mit Mikroorganismen der Mischkultur MKA ist günstig. Der genaue Abbauweg von PDTA durch den Stamm ANP11 konnte nicht vollständig geklärt werden, es wurden aber die Erkenntnisse über die zugehörigen Enzymsysteme vertieft. Polyaminopolycarboxylic-acids (PAPC), such as EDTA, DTPA, PDTA are used as complexing agents in large amounts. The elimination by conventional methods of wastewater treatment is not adequate. They can therefore be detected in many surface and drinking waters. For this reason, the addition of PAPC-containing waste water in the aquatic environment must be reduced, for example by the targeted biological purification of waste water streams. The strain BNC1 which is used for the purification of EDTA-containing wastewater belongs to the Alphaproteobacteria. As the closest relative in literature Mesorhizobium loti was specified. As part of this work the strain BNC1 was classified in the genus Chelativorans. At the Institute of Biochemical engineering (TU Braunschweig) a PDTA-degrading strain (ANP11) was isolated out of an EDTA-degrading mixed culture (MKA). ANP11 is able to metabolize PDTA as the sole source of carbon, nitrogen, and energy. During this work the initiated studies of Baaß (2004) concerning the PDTA-degrading pure culture ANP11 and the postulated biochemical pathway were deepend. Furthermore the suitability of the PAPCdegrading mixed culture MKA for practical use in the degradation of PDTA was monitored and the influences of various factors arising during implementation, such as changes of physiological conditions or different concentrations of potential wastewater constituents were identified. The perspective for a biological treatment of PDTA-containing waste water streams with the mixed culture MKA is good.