Untersuchungen zur Photoautotrophie mit molekularem Wasserstoff bei neuisolierten schwefelfreien Purpurbakterien |
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Authors: | J -H Klemme |
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Institution: | (1) Institut für Mikrobiologie der Universität Göttingen, Göttingen, Deutschland |
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Abstract: | Zusammenfassung In einer Mineralsalzlösung mit 0,1% NH4Cl und 0,01% Hefeextrakt wurden aus Schlammproben unter einer Atmosphäre aus 90% H2 und 10% CO2 im Licht acht verschiedene Stämme von schwefelfreien Purpurbakterien angereichert und isoliert, die zum photoautotrophen Wachstum mit H2-CO2 befähigt sind. Die neuisolierten Stämme wurden aufgrund ihrer mikroskopischen Merkmale und ihrer Fähigkeit zur Verwertung verschiedener organischer C-Verbindungen bestimmt. Drei Rps. capsulata-Stämme benötigen Thiamin als Wachstumsfaktor, zwei R. rubrum-Stämme Biotin und ein Rps. gelatinosa-Stamm benötigt Thiamin und Nicotinsäure. Ein Rps. palustris-Stamm wächst langsam in einem Medium ohne Vitaminzusatz. Der Wachstumsfaktor-Bedarf eines zweiten Rps. palustris-Stammes kann nur durch Hefeextrakt gedeckt werden. Bei allen Stämmen wird das Wachstum durch kleine Mengen (0,01%) Casaminosäuren bzw. Hefeextrakt merklich beschleunigt. Die kürzesten Verdoppelungszeiten beim photoautotrophen Wachstum mit H2 weisen die drei Rps. capsulata-Stämme auf (17 bis 23 h in einem Mineralmedium mit Thiamin, 10,5–11 h in einem Mineralmedium mit 0,01% Hefeextrakt). Die Hydrogenase-Aktivitäten der Stämme sind in starkem Maße abhängig von der Anzucht der Zellen. Die niedrigsten Aktivitäten werden nach photoheterotropher Anzucht in einem Medium mit NH4Cl als N-Quelle gemessen, mittlere Aktivitäten nach photoheterotropher Anzucht in einem Medium mit Glutamat als N-Quelle und die höchsten Aktivitäten nach photoautotropher Anzucht mit H2-CO2. Die höchsten Raten der H2-abhängigen CO2-Fixierung werden ebenfalls nach photoautotropher Anzucht gemessen.
Studies on the photoautotrophic growth of new isolated nonsulfur purple bacteria at the expense of molecular hydrogen Summary By incubating samples of mud in a mineral salt medium containing 0.1% NH4Cl and 0.01% yeast extract under an atmosphere of 90% H2 and 10% CO2 in the light, eight strains of nonsulfur purple bacteria capable of photoautotrophic growth at the expense of H2-CO2 were enriched and isolated. The bacteria were characterized by their microscopical features and their ability to use various organic compounds for growth. Three strains of Rps. capsulata need thiamine as a growth factor and two strains of R. rubrum biotin. The Rps. gelatinosa strain is dependent on thiamine and nicotinic acid. One of two Rps. palustris strains grows slowly in a medium completely free of growth factors, the other strain is dependent on the presence of 0.01% yeast extract. The growth of all strains is markedly stimulated by small amounts (0.01%) of amino acids or yeast extract. The three Rps. capsulata strains differ significantly from the other strains with regards to their fast photoautotrophic growth (doubling time: 17–23 h in a mineral salt medium with thiamine, 10.5–11 h in a medium with 0.01% yeast extract). The hydrogenase activities of all strains are strongly dependent on the culture conditions. The lowest activities are obtained after photoheterotrophic growth in a medium with NH4Cl as the nitrogen source, moderate activities after photoheterotrophic growth in a medium with glutamate as the nitrogen source and maximum activities after photoautotrophic growth at the expense of H2-CO2. Maximum rates of CO2-fixation are also obtained after photoautotrophic growth. Abkürzungen MB
Methylenblau
- PHBS
Poly- -hydroxybuttersäure
-
R.
Rhodospirillum
-
Rps.
Rhodopseudomonas
Meinem Vater gewidmet. |
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