Einfluß ausgewählter Nährsalzionen auf die Wachstumskinetik des methanotrophen Bakteriums gb 25

Abstract

The influence of different concentrations of magnesium, pot,assium, phosphorus and copper on the growth kinetics of the methanotrophic bacterium GB 25 was investigated. Diverse inhibition models were used for the mathematical description of the results. On the basis of these model equations the optimal concentrations of the investigated ions were derived. Copper causes the greatest inhibition, on the contrary, potassium practically does not inhibit the growth of bacterium GB 25. KinetischeUntersuchungen zum Bedarf an Mineralsalzen, d. h. die Untersuchung des Einflusses der Konzentration einzelner Komponenten des Nahrmediums auf die Wachstumsgeschwindigkeit oder andere Kennziffern des Kultivierungsprozesses von Mikroorganismen, stellen eine wichtige Forschungsaufgabe dar. Durch die Bearbeitung dieser Problemstellung wird es moglich, limitierende und inhibierende Einflusse auf den WachstumsprozeR quantitativ zu ermitteln und ein technologisches Regime fur eine effektive ProzeBfiihrung beziiglich der Mineralstoffversorgung der Mikroorganismen zii erarbeiten. Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, fiir einige ausgewahlte Ionen die optimalen Konzentrationen fur das Wachstum eines methanotrophen Bakterienstammes zu ermitteln sowie die Limitations-und Inhibierungsbereiche zu charakterisieren. Die inhibierende Wirkung uberschussiger Mineralsalze auf das Wachstum methanoxidierender Kulturen wird in der Literatur diskutiert [ 11. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei auf die Konzentration von Ammonium-und Kitrationen gelenkt [2-41. Die Limitation des Wachstums methanoxidierender Bakterien durch Kaliumionen und Phosphat wurde durch DWORKIN und FOSTER [5] und STOUTHAMER [6] dargestellt. HARRISON et al. [7] untersuchten die stimulierende und inhibierende Wirkung von sog. Mikroelementen. Die Inhibierung kann bis zur vollstandigen Unterdruckung des Wachsturns fiihren, wobei der Konzentrationsbereich zwischen Stimulierung und Inhibierung fur einige Metalle sehr klein sein kann und je nach Stamm eine unterschiedliche Empfindlichkeit gegenuber Metallionen beobachtet wird [8]. Unter den sogenannten Mikroelementen nimmt Kupfer eine exponierte Stellung ein, da es eine wesentliche Rolle im Metabolismus von Mikroorganismen spielt. ober die Notwendigkeit von Kupfer fur das Wachstum methanutilisierender Mikroorganismen gibt es Mitteilungen mit gegensatzlichem Charakter. So wurde einerseits vorgeschlagen, es wegen seiner stark wachstumshemmenden Wirkung iiberhaupt nicht als Bestandteil des