Universität Stuttgart
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Item Open Access Kombination aus Biowäscher- und Biomembranverfahren zur Reinigung von Abluft und hydrophilen und hydrophoben Inhaltsstoffen(1994) Reiser, Martin; Fischer, Klaus; Engesser, Karl-HeinrichAbluft, die eine Mischung aus wasserlöslichen uod wasserunlöslichen organischen Lösungsmitteln enthält, stellt für ein biologisches Reinigungsverfahren eine große Herausforderung dar. Durch Kombination eines Biomembranreaktors mit Silikonkautschukmembranen und einem Biowäscher konnten für ein Gemisch von Methanol, n-Hexan und Toluol in der Abluft gute Reinigungsleistungen erzielt werden.Item Open Access Einsatz von Gensonden zur Identifikation von Mikroorganismen im belebten Schlamm(1994) Engesser, Karl-Heinrich; Schmid, AndreasDie Gensondentechnik stellt heute schon einen extrem leistungsfähigen, neuartigen Ansatz zur Populationsanalyse komplexer Ökosysteme und damit auch der Charakterisierung der "Biomasse" des Belebtschlammes dar. Für die Gensondentechnik typisch ist ein relativ geringer Zeitaufwand bei der Durchführung. Dies ermöglicht erstmals die Analyse der Dynamik einer Population nahezu in Echtzeit.Item Open Access Emission von Pilzsporen in Müllverarbeitungsanlagen(1994) Göttlich, Elke; Engesser, Karl-Heinrich; Bardtke, DieterDie Häufigkeit und Sporendichte verschiedener Pilzarten in der Luft von Kompostwerken, bei der Sortierung, Müllverbrennung und auf Deponien wurden in einer Studie in 11 Betrieben untersucht. Außer A. fumigatus, über dessen klinische und allergologische Bedeutung die meisten Kenntnisse vorliegen, wurden verschiedene Pilzarten, die als potentiell gesundheitlich relevant angesehen werden,in Keimdichten über den derzeitigen Orientierungswerten für Pilzbelastungen der Luft nachgewiesen. Obwohl vergleichbare Daten zumeist fehlen und daher gesicherte Richtgrenzwerte gegenwärtig nicht festgelegt werden können, sind die gesundheitlichen Risiken der Beschäftigten an den Arbeitsplätzen als erheblich anzusehen.Item Open Access Untersuchungen zur Emission von Pilzsporen in Betriebsbereichen zur Bioabfallkompostierung(1994) Göttlich, Elke; Engesser, Karl-HeinrichZur Bestimmung der Pilzbelastungen von Müllwerkern in verschiedenen Bioabfallkompostierungen, darunter hoch belasteten Arbeitsbereichen, wurden personenbezogene Probenahmen mit Filterkassetten durchgeführt. Die häufige Präferenz thermophiler und thermo-toleranter Arten in den Aerosolen ergab ein für die Kompostierung charakteristisches Muster. Die Belastungen bei Arbeitsgängen in Innenraum- und Außenluftarbeitsbereichen zur Kompostierung waren durchweg durch große Gehalte an Aspergillus jumigalus, sowie bei Einzeluntersuchungen von weiteren thermotoleranten Aspergillen, insbesondere A.nidulans, den thermophilen Arten Talaromyces thermophilus, Thermomyces lanuginosus und Malbranchea sulfurea und mesophilen Arten, hauptsächlich Penicillium variabile, P.crustosum, P.glabrum sowie Doratomyces microsporus gekennzeichnet. Massive Belastungen von mehr als 10 7 KBE m -3 traten in einer Rottehalle auf. Zeit- und temperaturabhängig von der Rotte lagen die Belastungen der Luft durch thermophile und thermotolerante Pilze bei einer Versuchsmietenkompostierung z.T. noch über den Belastungen durch mesophile Pilze. Hinsichtlich einer Verbesserung des Arbeitsschutzes sind insbesondere die Art der ergriffenen Luftreinhaltungsmaßnahmen in Fahrerkabinen auf Radladern und der Feuchtegehalt der Komposte zu beachten.Item Open Access Degradation of fluorene by Brevibacterium sp. strain DPO 1361: a novel C-C bond cleavage mechanism via 1,10-dihydro-1,10-dihydroxyfluoren-9-one(1994) Trenz, Stefan Peter; Engesser, Karl-Heinrich; Fischer, Peter; Knackmuss, Hans-JoachimAngular dioxygenation has been established as the crucial step in dibenzofuran degradation by Brevibacterium sp. strain DPO 1361 (V. Strubel, K. H. Engesser, P. Fischer, and H.-J. Knackmuss, J. Bacteriol. 173:1932-1937, 1991). The same strain utilizes biphenyl and fluorene as sole sources of carbon and energy. The fluorene degradation sequence is proposed to be initiated by oxidation of the fluorene methylene group to 9-fluorenol. Cells grown on fluorene exhibit pronounced 9-fluorenol dehydrogenase activity. Angular dioxygenation of the 9-fluorenone thus formed yields 1,10-dihydro-1,10-dihydroxyfluoren-9-one (DDF). A mechanistic model is presented for the subsequent C-C bond cleavage by an NAD(+)-dependent DDF dehydrogenase, acting on the angular dihydrodiol. This enzyme was purified and characterized as a tetramer of four identical 40-kDa subunits. The following Km values were determined: 13 microM for DDF and 65 microM for 2,3-dihydro-2,3-dihydroxybiphenyl. The enzyme also catalyzes the production of 3-(2'-carboxyphenyl)catechol, which was isolated, and structurally characterized, in the form of the corresponding lactone, 4-hydroxydibenzo-(b,d)-pyran-6-one. Stoichiometry analysis unequivocally demonstrates that angular dioxygenation constitutes the principal pathway in Brevibacterium sp. strain DPO 1361.Item Open Access Microbial degradation of model compounds of coal and production of metabolites with potential commercial value(1994) Engesser, Karl-Heinrich; Dohms, Christian; Schmid, AndreasDue to the need of new strategies for improving the economical performance of coal technologies, efforts were undertaken to develop techniques of solubilizing coal by the action of microorganisms. Because of the poor information in the beginning of this research, the microbial metabolism of some monomeric structural elements of coal was investigated first. Dibenzofuran, for example, was chosen as it represents a model structure frequently found in many coals, i.e. the cyclic biarylether moiety. It was found to be degraded by many different organisms isolated from soil via a new degradative mechanism called "angular" dioxygenation. Fluorene, a model compound for dibenzo-cyclopentane structures in coal, surprisingly followed essentially the same metabolic steps. Additional compounds which were integrated in the research program like naphthalenes, biphenyls, biarylethers and carbazoles also exhibited an oxygenase-dependent mode of initial attack. Since all enzymes involved were not active outside the cells, there seems to be no way to employ them in biological depolymerisation of untreated coals. Current work therefore, by employing special selection substrates, concentrates on the detection of new enzyme systems which follow non-oxygenase dependent mechanisms. In a second line of research the enzyme systems mentioned above are used to synthesize new organic compounds from coal-derived substances. Due to the relaxed substrate specifity of the initial dioxygenases many structural analogues of dibenzofuran are metabolized. Several optically active compounds of the dihydrodiol-type were isolated and characterized by spectroscopic methods. We recently developed a preparative technique to produce these potentially valuable metabolites at a gram-scale. In addition, methods of genetic engineering are currently being adopted to create stable high expression organisms with improved productivity.