{"id":84236,"date":"2021-01-28T06:53:05","date_gmt":"2021-01-28T05:53:05","guid":{"rendered":"http:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=https%3A%2F%2Fwww.chemie.de%2Fnews%2F1169468%2Fneue-wege-fuer-den-biotechnologischen-abbau-von-industrieabfall.html%3FWT.mc_id%3Dca0065"},"modified":"2021-09-09T21:12:38","modified_gmt":"2021-09-09T19:12:38","slug":"mikroorganismus-baut-phenol-unter-extremen-bedingungen-ab","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/mikroorganismus-baut-phenol-unter-extremen-bedingungen-ab\/","title":{"rendered":"Mikroorganismus baut Phenol unter extremen Bedingungen ab"},"content":{"rendered":"<p><strong>Forschende rund um Dr. Meina Neumann-Schaal vom Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH in Braunschweig haben den Abbau von Phenol durch Saccharolobus solfataricus charakterisiert. Mittels Methoden aus den Bereichen der Metabolomics und Transcriptomics konnten die Forschenden nachweisen, dass der Mikroorganismus in der Lage ist Phenol als einzige Kohlenstoffquelle f\u00fcr sein Wachstum zu nutzen und erstmals den vollst\u00e4ndigen Abbauweg der giftigen Verbindung identifizieren. Ihre Ergebnisse publizierten die Forschenden jetzt im international renommierten Fachmagazin Frontiers in Microbiology (<a href=\"https:\/\/www.frontiersin.org\/articles\/10.3389\/fmicb.2020.587032\/full\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">doi: 10.3389\/fmicb.2020.587032<\/a>).<\/strong><\/p>\n<h3>Phenolabbau durch Saccharolobus solfataricus<\/h3>\n<p>S. solfataricus geh\u00f6rt zu den Archaea, einer Gruppe von Mikroorganismen, die zusammen mit der bekannteren Gruppe der Bakterien zu den sogenannten Prokaryoten geh\u00f6ren. Saccharolobus solfataricus bevorzugt extreme Umweltbedingungen mit einer Temperatur von 80 \u00b0C und einer sauren Umgebung mit einem pH-Wert von 3,5. In ihren Experimenten konnten die Forschenden nachweisen, dass S. solfataricus in der Lage ist, mit Phenol als einziger Kohlenstoffquelle zu \u00fcberleben. Dazu baut der Mikroorganismus die giftige organische Verbindung ab und nutzt den nun verf\u00fcgbaren Kohlenstoff, um Biomasse aufzubauen. Der dazu notwendige Stoffwechselweg war bislang in Archaea nicht im Detail beschrieben. Basierend auf ihren Ergebnissen konnten Dr. Neumann-Schaal und ihr Team nun nicht nur den Stoffwechselweg festlegen, sondern auch erstmals f\u00fcr alle Reaktionsschritte Enzyme postulieren, die in den Phenolabbau involviert sind.<\/p>\n<h3>Giftstoff Phenol<\/h3>\n<p>Die organische Verbindung Phenol ist eine Chemikalie, die sehr h\u00e4ufig in verschiedenen Industriezweigen wie beispielsweise bei der Textilherstellung oder der Gewinnung von Kraftstoffen aus fossilen Rohstoffen wie Kohle als Abfallprodukt entsteht. Phenol ist ein Umweltgift, das massive Sch\u00e4digungen bei Menschen und Tieren verursacht. Aber auch in der Natur wird Phenol in geringen Konzentrationen freigesetzt, beispielsweise bei der Zersetzung von Pflanzen und Tieren.<br \/>\nEs ist bekannt, dass verschiedene Bakterien und Hefen in der Lage sind, Phenol abzubauen. Diese Mikroorganismen kommen bei mesophilen Umweltbedingungen vor, das hei\u00dft sie leben bei Temperaturen zwischen 20 \u00b0C und 45 \u00b0C. Da Phenolabf\u00e4lle in der Industrie aber h\u00e4ufig unter hohen Temperaturen und niedrigen pH-Werten entstehen, muss eine kosten- und energieintensive Aufarbeitung im Sinne von Abk\u00fchlung und\/oder Neutralisation erfolgen, bevor der mikrobielle Abbau von Phenol beginnen kann. Hinzu kommt, dass die meisten phenolabbauenden Bakterien der Gattung Pseudomonas angeh\u00f6ren und oft pathogen, also sch\u00e4dlich, f\u00fcr Mensch und Umwelt sind. Hier sieht die Biochemikerin Dr. Meina Neumann-Schaal gro\u00dfes Potential f\u00fcr die Archaea. \u201eDer Einsatz von Archaea wie Saccharolobus solfataricus k\u00f6nnte die Problematik der Aufarbeitung der industriellen Phenolabf\u00e4lle umgehen und somit Kosten einsparen. Wir wissen nun, welche Enzyme und Proteine in den Phenolabbau involviert sind und k\u00f6nnen gezielt bei anderen Archaea danach suchen. Unter Umst\u00e4nden gibt es andere Gruppen, die einen noch effizienteren Phenolabbau durchf\u00fchren k\u00f6nnen. Die Forschung auf diesem Gebiet steht noch ganz am Anfang.\u201c<\/p>\n<h3>Originalpublikation<\/h3>\n<p>Wolf J., Koblitz J., Albersmeier A., Kalinowski, J. Siebers B., Schomburg D., Neumann-Schaal M. (2021) Utilization of phenol as carbon source by the thermoacidophilic archaeon Saccharolobus solfataricus P2 is limited by oxygen supply and the cellular stress response. Front. Microbiol. 11:587032. <a href=\"https:\/\/www.frontiersin.org\/articles\/10.3389\/fmicb.2020.587032\/full\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">doi: 10.3389\/fmicb.2020.587032<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Forschende rund um Dr. Meina Neumann-Schaal vom Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH in Braunschweig haben den Abbau von Phenol durch Saccharolobus solfataricus charakterisiert. 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