Taxonomische Einordnung des Polyaminopolycarbonsäure-abbauenden Stammes BNC1 und Untersuchungen zum Abbau von 1,3-Propylendiamintetraacetat (PDF)

Die technisch vielseitigen und in grossen Mengen eingesetzten Komplexbildner vom
Typ der Polyaminopolycarbonsäuren (PAPC) werden durch konventionelle Methoden der
Abwasserreinigung und Trinkwasseraufbereitung nur unzureichend eliminiert. Sie lassen sich
daher in zahlreichen Oberflächengewässern und Trinkwässern nachweisen. Aus diesem
Grund sollen die in die aquatische Umwelt gelangenden Mengen an PAPCs drastisch z.B.
durch die gezielte biologische Reinigung von Abwasserteilströmen verringert werden.
Der für die Reinigung EDTA-haltiger Abwässer eingesetzte Stamm BNC1 gehört zu den
Alphaproteobakterien. Als nächster Verwandter wurde in der Literatur der Stamm
Mesorhizobium loti angegeben. Im Rahmen dieser Arbeit BNC1 in die Gattung Chelativorans
eingeordnet werden.
Am Institut für Bioverfahrenstechnik der TU-Braunschweig konnte aus einer Mischkultur
(MKA) der Stamm ANP11 isoliert werden, der PDTA als einzige Kohlenstoff, Stickstoff- und
Energiequelle metabolisieren kann. Im Rahmen dieser Arbeit sind die von Baass (2004)
begonnenen Untersuchungen der PDTA-abbauenden Reinkultur ANP11 fortgesetzt und der
postulierte Abbauweg geprüft worden. Weiterhin ist die Eignung der Mischkultur MKA für
den praktischen Einsatz beim Abbau von PDTA überprüft und die Einflüsse von im Betrieb
auftretenden möglichen Störfaktoren, z.B. Änderungen der physiologischen Bedingungen
oder unterschiedliche Konzentrationen möglicher Abwasserinhaltsstoffe auf die
Mikroorganismen, abgeschätzt worden. Die Prognose für eine biologische Reinigung PDTAhaltiger
Abwasserteilströme mit Mikroorganismen der Mischkultur MKA ist günstig. Der
genaue Abbauweg von PDTA durch den Stamm ANP11 konnte nicht vollständig geklärt
werden, es wurden aber die Erkenntnisse über die zugehörigen Enzymsysteme vertieft.

Polyaminopolycarboxylic-acids (PAPC), such as EDTA, DTPA, PDTA are used as
complexing agents in large amounts. The elimination by conventional methods of wastewater
treatment is not adequate. They can therefore be detected in many surface and drinking
waters. For this reason, the addition of PAPC-containing waste water in the aquatic
environment must be reduced, for example by the targeted biological purification of waste
water streams.
The strain BNC1 which is used for the purification of EDTA-containing wastewater belongs
to the Alphaproteobacteria. As the closest relative in literature Mesorhizobium loti was
specified. As part of this work the strain BNC1 was classified in the genus Chelativorans.
At the Institute of Biochemical engineering (TU Braunschweig) a PDTA-degrading strain
(ANP11) was isolated out of an EDTA-degrading mixed culture (MKA). ANP11 is able to
metabolize PDTA as the sole source of carbon, nitrogen, and energy. During this work the
initiated studies of Baass (2004) concerning the PDTA-degrading pure culture ANP11 and the
postulated biochemical pathway were deepend. Furthermore the suitability of the PAPCdegrading
mixed culture MKA for practical use in the degradation of PDTA was monitored
and the influences of various factors arising during implementation, such as changes of
physiological conditions or different concentrations of potential wastewater constituents were
identified.
The perspective for a biological treatment of PDTA-containing waste water streams with the
mixed culture MKA is good.