Nonylphenol Metabolismus von Sphingomonas TTNP3 (UBC)

Projektlaufzeit: 2004 - 2007

Leitung:

Prof. Dr. rer nat. Philippe Corvini
Prof. Dr. rer. nat. Andreas Schäffer

 

Hintergrund:

Nonylphenol ist ein persistente Xenoestrogen ist das Endprodukt der im Großmaßstab hergestellten Industriechemikalie NPEO, die aus einem technischen NP-Gemisch (über 20 Isomeren mit unterschiedlich verzweigten Alkylketten) synthetisiert wird. In der Kläranlage erfolgt die Elimination von NP vermutlich durch die aerob-biologische Behandlungsstufe, wobei die Biocoenose die Substanz als Kohlenstoff- und Energiequelle nutzt. Da der mikrobielle Abbau einen der wichtigsten Eliminationspfade darstellt, müssen sinnvollerweise die für diesen Prozeß verantwortlichen Mikroorganismen untersucht werden. Neue Erkenntnisse im Bereich der Physiologie dieser speziellen Bakterien können zu einer verbesserten Eliminationsleistung herkömmlicher Kläranlagen führen und dazu beitragen, die Bedingungen in membrangestützten Klärwerksstufen zu optimieren. Bis jetzt wurde nur eine Bakterienart aus Abwasser isoliert, die die verzweigten Isomere des NP metabolisieren kann, und als Sphingomonas (Abb.1) identifiziert [1,2]. Bisherige Veröffentlichungen zum mikrobiellen Abbau des Nonylphenols zeigen deutlich, daß sich die Metabolismusstudien erst in ihren Anfängen befinden und hier umfangreicher Forschungsbedarf besteht.
Abbaustudien von NP sind durch die große Anzahl der Alkylgruppen-Isomere erschwert, die zu einem komplexen Katabolit-“Pattern“ führen kann. Eine weitere Schwierigkeit solcher Untersuchungen liegt in der starken Hydrophobizität des NP, die eine aussagekräftige Analytik nach Standardmethoden unmöglich macht.
Anhand eines reinen NP-Isomers, das unmarkiert und radioaktiv synthetisiert wurde, wurden die Abbauleistungen von Sphingomonas TTNP3 und die Verwertung dieses EDC durch den Mikroorganismus ermittelt [3]. Zur Zeit wird an der weitere Aufklärung des NP Metabolismus geforscht.

 

Literatur:

• Tanghe T, Dhooge W & Verstraete W (1999b) Isolation of a bacterial strain able to degrade branched nonylphenol. Appl. Environ. Microbiol. 65: 746-751
• Fujii K, Urano N, Ushio H, Satomi M & Kimura S (2001) Sphingomonas cloacae sp. nov., a nonylphenol-degrading bacterium isolated from wastewater of a sewage-treatment plant in Tokyo. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 51: 603-610
• Corvini P.F.X., Vinken R., Hommes G., Schmidt B., Dohmann M.. Degradation of the radioactive and non-labelled branched 3',5'-dimethyl 3'-heptyl-phenol nonylphenol isomer by Sphingomonas TTNP3. Biodegradation (in press, published online oct 2003)