Manganoxidierende Pilze I. Vorkommen, Isolierungen und mikroskopische Untersuchungen

Abstract

I Zeitschrift fur Allg. Mikrobiologie I 11 I 5 I1971 I 415-430 I (Institut fur Hygiene nnd Mikrobiologie der Medizinischen Fakuhiit, 665 Homburg) Manganoxidierende Pilze I. Vorkommen, Isolierungen und mikroskopische Untersuchungen R. SCHWEISFURTH (Eingegangen ant 25.11.1970) Aus Boden, Wasser, Eisen-Mangan-Schlammeii und Manganoxid-Cagerstitten wurden etwa 50 inanganoxidierende Pilze isoliert. Die Befiihigung zur Manganoxidation ist nicht auf einzelne Familien, Ordnungen und Gattungen beschriinkt. Mehrere Arten gleicher Gattung konnen demnach in ihrem Verhalten gegeniiber Mn++ verschieden sein.Menge und makroskopisch erkennbare Form der gebildeten Manganoxide sind verschieden (locker-unstrukturiert, fiidig oder kugelig), jedoch fur Gruppen von Pilzarten typisch und anniherend gleich innerhalb einer Art.Manganoxidierende Pilze wurden von verschiedenen Autoren aus Wasser und Roden isoliert und teilweise auch bestimmt (Tab. 1 ) . Untersuchungen uber Bedingungen und Bedeutung der Manganoxidation sowie iiber die mikroskopischen Formen und die Lokalisation der Oxidabscheidungen sind relativ selten vorgenommen worden.Die aus der Literatur bekannten Medien zur Isolierung der Pilze (Tab. 2) gaben, sofern Agar als verfestigende Substanz zur Nahrlosung gegeben wurde, nur begrenzte Hinweise auf biochemische Eigenschaften, da seit BEIJERINCK (1913, 1914) bekannt war, daR eine besondere C-Quelle aul3er den Verunreinigungen des Agars fur Wachstum und Manganoxidation nicht notwendig ist. BEIJERINCK beobachtete auch, daR die von ihm isolierten Pilze auf Agar mit anorganischen Salzen ohne Mangancarbonat schlechter wuchsen als mit diesem Salz. Auf nahrstoffreichen Medien fand BEIJERINCK (1914) keine Manganoxidation, auf armen Medien kam es anfangs zu Wachstum und Mycelbildung und erst spater zur Oxidation des Mangans.Mit Cellulose und einer einfachen Salzlosung (Tab. 2 , Medium b) oxidierten Botrytis, Mycogone, Trichocladium und Xporoeybe chartoikoon ebenfalls Mangan.Organische Mangansalze wurden als Mn-und C-Quelle angegeben ( REI- JERNICK 1913a, HARDER 1919, THIEL 1925, TIMONIN 1950a. Aus den Arbei ten von TIMONIN ist nicht zu entnehmen, ob die organischen Sauren auch als C-Quelle wirkten. TIMONIN fand Manganoxidation seiner auf einem Ca-citrat-MnSO,-Medium isolierten Pilze sowohl mit Mn-citrat und Mn-acetat als auch mit MnCI,, MnSO, und Mn(NO& (Tab.2, Medien g und Anm. 2). MnCO, wurde nur von Curvularia lunata und C. inaegualis nicht oxidiert. Verschiedene Kohlenhydrate forderten im Isolierungsmedium die Oxidation in verschiedenem AusmaB. I n Gegenwart von MnSO, und Ca-formiat, -lactat, -oxalatoder -tartrat wurdo von der Mehrzahl seiner Pilze ebeufalls Mangan oxidiert. Ausnahmen waren Curvularia brachyspora (Oxidation nur mit Ca-formiat) und Helnainthosporium vietoriae (nur mit Ca-lactat). 29'

Enzymatic formation of manganese oxides by an Acremonium-like hyphomycete fungus, strain KR21-2

“…Besides Cephalosporium spp., other Hypocreales members (e.g., Nectria and Verticillium spp.) were isolated in high frequencies [10]. Such frequent isolations of Mn‐depositing Cephalosporium from varieties of soils have also been reported elsewhere [12].…”

“…The deposition of Mn oxides by Acremonium or related Hypocreales members is not an unusual finding. According to an early literature review [10], Cephalosporium (= Acremonium [29]) is one of the Mn‐depositing fungi isolated in the highest frequencies from soils and natural ferric and manganic sediments. Besides Cephalosporium spp., other Hypocreales members (e.g., Nectria and Verticillium spp.)…”

“…Although many researchers have addressed bacterial Mn deposition [1,8], fungi are also known to oxidize Mn(II) to Mn oxides. In early studies, many Mn‐depositing fungi were isolated from soils, sediments, sludges, and fresh and marine waters, based on their ability to form Mn oxides on solid culture media [9–12]. In these studies, most of the isolates were identified as members of the ascomycetes and their anamorphs, both of which organisms are ubiquitous in environments.…”

Insights into microbial involvement in desert varnish formation retrieved from metagenomic analysis

“…Manganese and iron microbial oxidation was documented for various environments, such as in deep sea hydrothermal plumes (Dick et al ., ), on soil surfaces (Zhang et al ., ), in rivers (Shiller and Stephens, ) and other habitats (Ehrlich, ; Emerson, ; Spiro et al ., ). In addition, a number of fungi isolated from soils, sludge, sediments and drinking‐water distribution systems has been reported as being capable of oxidizing Mn(II) (Schweisfurth, ; Sterflinger, ). Microorganisms with such physiological properties have been suggested to play an active role in varnish formation (Dorn and Oberlander, ; Taylor‐George et al ., ; Hungate et al ., ; Dorn, ; Perry et al ., ; Schelble et al ., ; Kuhlman et al ., ; Gorbushina, ; Kuhlman et al ., ; Zhang et al ., ).…”

Manganese(IV) Oxide Production by Acremonium sp. Strain KR21-2 and Extracellular Mn(II) Oxidase Activity

“…Many anamorphic fungi, including strains of Acremonium, Coniothyrium, Cladosporium, Penicillium, Phoma, and Verticillium, oxidize Mn(II) and deposit Mn oxides (6,30,32,40). However, little is known about how these fungi oxidize Mn(II).…”