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Untersuchung des mikrobiologischen Abbaus von Epoxidharzen auf der Basis von Bisphenol A durch filamentöse Pilze

 
: Fuchs, Natalie
: Hilmer, Stephanie

Nürnberg, 2015, 66 S.
Nürnberg, TH, Bachelor Thesis, 2015
Deutsch
Bachelor Thesis
Fraunhofer IWU ()
Bisphenol A; mikrobieller BPA-Abbau; filamentöse Pilze; Aspergillus versicolor; Cladosporium cladosporioides; Enzym Laccase

Abstract
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist der Nachweis des mikrobiellen Abbaus von Bisphenol A durch die Mikroorganismen Aspergillus versicolor und Cladosporium cladosporioides. Dazu wurden zwei Pilzstämme DSM 1943 und DSM 63292 von Aspergillus versicolor und der Stamm DSM 62121 von Cladosporium cladosporioides untersucht. Zusätzlich wurde der toxische Einfluss von Bisphenol A auf das Wachstum der Schimmelpilze überprüft. Dazu wurden Messung der optischen Dichte und Bestimmung der Biotrockenmasse als Analysemethoden herangezogen. Die Versuche wurden in Schüttelkulturen durchgeführt. Die Analyse des Abbaus von Bisphenol A erfolgte über eine Hochleistungsflüssigkeitschromatographie. Die Ergebnisse der Versuche zeigten, dass durch den Pilzstamm DSM 1943 von Aspergillus versicolor kein signifikanter BPA-Abbau stattgefunden hat. Der zweite Stamm DSM 63292 von Aspergillus versicolor und der Mikroorganismus Cladosporium cladosporioides DSM 62121 waren dagegen in der Lage Bisphenol A zu spalten. Wenn Bisphenol A als einzige Kohlenstoff- und Energiequelle eingesetzt wurde, verlief der BPAAbbau durch die Schimmelpilze langsam und die Zellzahl nahm nur geringfügig zu. Durch Kultivierung in Minimalmedium M9 und Glucose konnte die BPA-Abbaurate und die Zellzahl durch die wachstumsstimulierende Wirkung des zusätzlich applizierten Nährstoffes deutlich gesteigert werden. Bisphenol A wirkte hemmend auf das Wachstum der Mikroorganismen. Das wurde durch die Messung der optischen Dichte und die Bestimmung der Biotrockenmasse deutlich gezeigt. Aus der Literatur ist bekannt, dass Cladosporium cladosporioides in der Lage ist, das ligninolytische Enzym Laccase zu bilden, das BPA abbauen kann. Trotz der nachweisebaren BPA-Zersetzung durch den Organismus Cladosporium cladosporioides wurde mit einem Laccaseassay keine Laccaseaktivität aufgrund der Zugabe von Bisphenol A nachgewiesen. Zusammenfassend kann die Aussage getroffen werden, dass die beiden Pilze Aspergillus versicolor DSM 63292 und Cladosporium cladosporioides DSM 62121 in der Lage sind, Bisphenol A abzubauen.

 

The aim of this study is the detection of microbial degradation of bisphenol A by the microorganisms Aspergillus versicolor and Cladosporium cladosporioides. For this purpose the two fungal strains DSM 1943 and DSM 63292 of Aspergillus versicolor and the strain DSM 62121 of Cladosporium cladosporioides were investigated. In addition, the toxic effect of bisphenol A was tested on the growth of molds. For this purpose the measurement of the optical density and the determination of the dry weight were used as analytical methods. The analysis of the degradation of bisphenol A was carried out by a high performance liquid chromatography. The results of the experiments showed that the fungus strain DSM 1943 of Aspergillus versicolor didn’t cause BPA degradation. However the second strain of Aspergillus versicolor DSM 63292 and the microorganism Cladosporium cladosporioides DSM 62121 were able to split bisphenol A. When bisphenol A was used as sole carbon source, the BPA degradation proceeded gradually by the molds and the cells grew very slowly. By the cultivation of the fungus in Medium 9 with glucose the BPA degradation rate and the number of cells were significantly increased by the growthstimulating effect of additionally applied nutrient. Bisphenol A had an inhibitory effect on the growth of microorganisms. This was clearly shown by the measurement of the optical density and the determination of the dry biomass. From the literature it is known that Cladosporium cladosporioides is able to synthesize the ligninolytical enzyme laccase that can degrade BPA. Despite the measurable BPA degradation by the organism Cladosporium cladosporioides there was no laccase activity detected. In summary the statement can be made that the two microorganisms Aspergillus versicolor DSM 63292 and Cladosporium cladosporioides DSM 62121 are capable of degrading bisphenol A.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-362583.html