Authors:	Knopf, Burkhard
Title:	Methylierung von anorganischem Quecksilber im Intestinaltrakt des Kompostwurms Eisenia foetida
Online publication date:	1-Mar-2011
Year of first publication:	2011
Language:	german
Abstract:	Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Methylierung von Quecksilber in Intestinaltrakt des Kompostwurms Eisenia foetida untersucht. Des Weiteren wurden aerobe und anaerobe Mikroorganismen aus dem Darmtrakt von Eisenia fotida isoliert, identifiziert und auf ihr Potential zur Methylierung von Quecksilber getestet. Die Bestimmung von Methylquecksilber erfolgte mittels GC-ICPMS (Gaschromatographie mit induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie) und GC-AFS (Gaschromatographie- Atomfluoreszenzspektrometrie). Für die GC-ICPMS erfolgte die Quantifizierung des Methylquecksilbers mittels der Isotopenverdünnungsmethode. Die Extraktion des Methylquecksilbers aus dem Wurmgewebe erfolgte durch einen alkalischen Aufschluss mit TMAH (Tetramethylammoniumhydroxid) und anschließender Derivatisierung des Methylquecksilbers durch Natriumtetrapropylborat. Für die Extraktion des gebildeten Methylquecksilbers aus Bakterienkulturen wurde eine Extraktion mit einer methanolischen Kaliumhydroxidlösung verwendet. Wie bei dem Wurmgewebe wurde das Methylqueckilsber ebenfalls mit Natriumtetrapropylborat derivatisiert.rnrnFür die Untersuchung einer in vivo Methylquecksilberbildung in bodenlebenden Invertebraten wurde der Kompostwurm Eisenia foetida als Modellorganismus verwendet. Die Tiere wurden aus einer Kultur in einen Boden überführt, der mit anorganischem Quecksilber versetzt wurde. Nach zehn Tagen Inkubationszeit wurden die Würmer entnommen und das Methylquecksilber extrahiert. Um eine mögliche Methylierung von Quecksilber durch Bodenorganismen auszuschließen wurde sowohl steriles als auch unsteriles Bodenmaterial verwendet. In den Wurmproben aus dem unsterilen Bodenmaterial konnte eine Konzentration an Methylquecksilber von 17,4 ng/g Trockengewicht (Boden ohne Zugabe von Quecksilber) und 62,4 ng/g Trockengewicht (Boden mit Quecksilberzugabe). Bei den Wurmproben aus sterilem Bodenmaterial lag die Konzentration an Methylquecksilber bei 17,2 ng/g Trockengewicht (Boden ohne Zugabe von Quecksilber) und 51,9 ng/g Trockengewicht (Boden mit Quecksilberzugabe).rnrnBei den Bakterienkulturen konnte in Reinkulturen keine Methylierung von Quecksilber nachgewiesen werden. In einer fakultativ anaeroben Mischkultur konnte eine Methylierung von Quecksilber beobachtet werden. Für die Identifizierung der Mikroorganismen wurde die 16s rDNA mittels PCR amplifiziert und anschließend über eine DGGE aufgetrennt. Die Banden wurden ausgeschnitten und sequenziert. Dabei konnten drei Enterobacteriaceen identifiziert werden.rn In the scope of this thesis the methylation of mercury in the intestine of the worm Eisenia foetida was investigated. Furthermore aerobic and anaerobic microorganisms were isolated from the intestine of Eisenia fotida identified and screened for their potential to methylate mercury. . The analysis of methyl mercury was carried out by GC-ICPMS (gas chromatography-inductivly coupled plasma mass specrometry) and GC-AFS (gas chromatography-atomic fluorescence spectrometry). The quantification of methylmercury by GC-ICPMS was done with the isotope dilution method. rnExtraction of methylmercury in worm tissue was carried out by an alkaline digestion with TMAH and derivatisation with Sodiumtetrapropylborate. For bacterial culture the extraction was done with a methanolic potassium hydroxide solution followed by derivatisation with Sodiumtetrapropylborate.rnrnThe experiments for the methylation by soil living invertebrates were done with the compost worm Eisenia foetida. The organisms were transferred from a in house culture into soil to which inorganic mercury was added. After an incubation of ten days the worms were taken and prepared for the measurements. To look for a possible methylation by soil living microorganisms sterilized and non sterilized soil were used. In the worm tissue from non sterilized soil a methylmercury concentration of 17.4 ng per g dry weight (soil without addition of inorganic mercury) and 62.4 ng per g dry weight (soil with addition of inorganic mercury). In the worm tissue from sterilized soil a methylmercury concentration of 17.2 ng per g dry weight (soil without addition of inorganic mercury) and 51.9 ng per g dry weight (soil with addition of inorganic mercury).rnrnIn pure cultures of isolated intestine microorganisms no methylation of mercury could be observed. In contrast a mix facultative anaerobic culture showed a methylation of mercury. Identification of microorganisms in the mix culture by 16s rDNS and DGGE results in three members of the Family of the Enterobacteriaceae.rn
DDC:	500 Naturwissenschaften 500 Natural sciences and mathematics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-4749
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-27215
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	147 S.
Appears in collections:	JGU-Publikationen