Die Anwendung „grüner“ Technologien in der Industrie nimmt stetig zu. Umweltfreundliche biotechnologische Prozesse sind oft ähnlich effektiv oder sogar effektiver als ihre konventionellen physikochemischen Analoga. Dies gilt auch für den Bergbau und die Metallurgie.
Die Biolaugung ermöglicht die Freisetzung von Metallen wie Kupfer aus schwefelhaltigen Erzen und Konzentraten. Während verschiedene Studien gezeigt haben, dass Chlorid in der Biolaugungsumgebung die Effizienz des Prozesses erhöhen kann, insbesondere bei schlecht auslaugbarem Chalkopyrit, sind diese Ionen für die meisten der bekannten Biolaugungsbakterien stark hemmend. Vor kurzem haben wir jedoch einen neuen acidophilen und moderat halophilen Stamm, Alicyclobacillus sp. S09, von einem kontaminierten Strand in Spanien isoliert.
Im Rahmen des Promotionsprojektes sollen relativ chloridtolerante Bakterien genauer charakterisiert werden. Deshalb wurde im ersten Jahr der Finanzierung die Chloridtoleranz verschiedener Sulfobacillus-Arten untersucht. Basierend auf dem MHK-Wert (Minimale Hemmkonzentration) für die Fähigkeit der Mikroorganismen, Eisen zu oxidieren, wurde eine Minimalkonzentration an Chlorid festgelegt, bei der dieser Prozess nicht möglich ist.
Darüber hinaus wurden die Auswirkungen der Kultursubstrate auf das Wachstum von Alicyclobacillus sp. S09 und Sulfobacillus thermosulfidooxidans untersucht. In diesem Fall wurden verschiedene Elektronendonatoren getestet – Eisen, Tetrathionat, Hefeextrakt und Glukose.
In zweitem und drittem Projektjahr wurde der Versuch unternommen, Hefeextrakt durch andere Komponenten zu ersetzen. Aus diesem Grund wurden verschiedene Aminosäure, Vitaminmischungen, organische und anorganische Komponenten getestet, um zu untersuchen, welche Komponenten für die getesteten Bakterien essenziell sind und um die wesentliche Frage zu beantworten, welche Rolle Hefeextrakt für acidophile eisenoxidierende Bakterien genau spielt.
Aufgrund der Komplexität der Hefeextraktmischung wurden nicht nur einzelne Bestandteile, sondern auch Gruppen verschiedener Komponentem auf ihre Ladung, ihr Molekulargewicht und ihre Hydrophobie geprüft. Außerdem wurde die Relevanz der Hefeextraktkomponenten für Alicyclobacillus sp. S09 und Sulfobacillus thermosulfidooxidans getestet, und für Sb. thermosulfidooxidans keine Vitaminrelevanz nachgewiesen werden konnte. Darüber hinaus zeigte die vorliegende Studie, dass eine Vereinfachung des Wachstumsmediums für Sb. thermosulfidooxidans eher möglich ist als für einen anderen getesteten Stamm, Alicyclobacillus sp. SO9.
Darüber hinaus wurde versucht, einen neuen Stamm von chloridtolerirenden acidophilen eisenoxidirenden Bakterien aus Wasserproben aus dem Gebiet von Semtěš Vápenka in Železné Hory und von der Grube Reiche Zeche zu isolieren.
Auch die Optimierung der RNA-Extraktion aus Alicyclobacillus sp. S09 und Sb. thermosulfidooxidans wurde in während des zweiten und dritten Förderjahres in Angriff genommen. Die anschließende Analyse des Transkriptoms wird Aufschluss über die Reaktion des Mikroorganismus auf unterschiedliche Salzkonzentrationen geben.