Anaerober Abbau aromatischer Kohlenwasserstoffe

Deutsche Wissenschaftler sind der Frage nachgegangen, wie sich Ölrückstände in sauerstoffarmer Umgebung von Mikroben abbauen lassen. Dabei wiesen sie eine neue biochemische Abbaureaktion nach, die über die Methylierung von nicht-substituierten Kohlenwasserstoffen verläuft. Das Wissen um diesen Abbauprozess lässt sich nicht nur für die Verbesserung des Trinkwassers, sondern auch für die Exploration von Ölfeldern nutzen. <% image name="Benzol" %><p> Kohlenwasserstoffe sind hervorragende C-Quellen für Mikroorganismen. Sofern genügend O vorhanden ist, werden sie relativ schnell abgebaut. Da sich O aber nur in geringen Mengen in Wasser löst (8 mg/l), wird er beim Abbau von Verunreinigungen schnell durch aerobe Atmung verbraucht. Damit fehlt O für die Aktivierung aromatischer Substanzen durch Mono- oder Di-Oxygenasen. Anaerobe Mikroorganismen müssen deshalb andere biochemische Reaktionen in Gang setzen, um solche Substanzen angreifen zu können. Über den anaeroben Abbau von nicht-substituierten Aromaten (d.h. Aromaten ohne Seitenketten) ist nur wenig bekannt, was zum Teil daran liegt, dass die dafür notwendigen Mikroorganismen nur sehr schwer zu kultivieren sind. Jetzt gelang es, einen Mikroorganismus zu isolieren, der sowohl mit Naphthalin als auch mit Methylnaphthalin als C-Quelle wachsen kann. Ein Vergleich der bei diesem Vorgang auf beiden Substraten ablaufenden Reaktionen gab bereits Hinweise darauf, dass die Aktivierung des an sich sehr reaktionsträgen Naphthalin über die Methylierung des aromatischen Systems zu 2-Methylnaphthalin erfolgt. Wenn man die Organismen auf mit Deuterium markiertem Naphthalin wachsen ließ, fand sich in der Kultur ein Metabolit, den man auch vom Abbau von Methylnaphthalin kennt. Da dieser ebenfalls mit Deuterium markiert war, musste er aus der Methylierung und anschließender Fumarataddition des markierten Naphthalin stammen. Die Wissenschaftler vermuten, dass es sich dabei um eine generelle anaerobe Aktivierungsreaktion für nichtsubstituierte aromatische Kohlenwasserstoffe handelt. Mittlerweile liegen Hinweise vor, dass sich auch der Abbau von Benzol mit Mikroorganismen über eine Methylierung vollzieht. Anaerober Abbau aromatischer Kohlenwasserstoffe