Biologische Laugung ist die Auflösung von Metallsulfiden durch acidophile Schwefel- und/oder Eisen-oxidierende Mikroorganismen. Da deren biologische Aktivität sowohl negative als auch positive Auswirkungen haben kann, werden im Folgenden beide gegensätzlichen Aspekte diskutiert: I) Der negative Effekt der biologischen Laugung ist bekannt als „Acid mine drainage“ oder „Acid rock drainage“ (AMD/ARD), dieser geht einher mit der Verschmutzung des Bodens und Wassers durch Schwefelsäure und Schwermetalle. II) Der positive Effekt ist die Möglichkeit der Verwendung von Biolaugungs-Mikroorganismen in der biotechnologischen Anwendung zur Gewinnung von Metallen aus minderwertigen metallsulfidischen Erzen und Abfallmaterialien. Anheftung und Biofilmbildung auf diesen Erzen und Materialien haben einen wesentlichen Einfluss auf die Laugungsaktivität dieser Mikroorganismen. Jedoch ist die Biofilmbildung durch die Biolaugungs-Mikroorganismen auf metallhaltigen Sulfiden bisher nicht vollständig erforscht. Die Zusammensetzung der extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) ist einer der grundlegenden Aspekte des Biofilmes, unter anderem vermitteln die EPS die Anheftung der Mikroorganismen an die Substrate. EPS bestehen aus unterschiedlichsten Substanzen wie Polysacchariden, Fettsäuren, extrazellulärer DNA (eDNA), Proteinen und anderen. Die Zusammensetzung der EPS kann variieren in Abhängigkeit zur Gattung, zur Energiequelle, aber auch zu anderen äußeren Umwelteinflüssen, die während des Wachstums vorherrschen. Ziel dieser Arbeit war es, die Mengen und die Zusammensetzung der EPS der drei Acidithiobacillus Spezies Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 53993, Acidithiobacillus ferrivorans SS3 und Acidithiobacillus ferridurans ATCC 33020 zu untersuchen. Verschiedene Substrate wie Pyrit, Chalcopyrit, Sphalerit und elementarer Schwefel wurden als Energiequellen für die Mikroorganismen genutzt, um deren Einfluss auf die EPS Zusammensetzungen und Mengen zu untersuchen. Um die bakterielle EPS Produktion zu verbessern, wurden zunächst die Kultivierungsbedingungen optimiert, mit dem Ziel, die Extraktion und Analyse der EPS zu erleichtern. Unterschiedlichste Bedienungen wie verschiedene Zusätze (z.B. Glucuronat, Eisen(III) Ionen und Citrat), der Austausch des Mediums und verschiedene Kultivierungstemperaturen wurden getestet. Eine Phosphat Konzentration von 1 mM und ein Zusatz von 1 mM Glucuronat zeigten sich als geeignet für die Kultivierung der Mikroorganismen auf Metallsulfiden. Im Gegensatz hierzu zeigte sich eine Phosphat Konzentration von 1 mM in Kombination mit einem Austausch des Mediums alle vier Tage als für die Kultivierung der Mikroorganismen mit elementarem Schwefel geeignet. Die Extraktion der sogenannten „tightly-bound EPS“ (TB EPS) wurde mittels eines Kationen-Austausch-Harzes (CER) durchgeführt, während die „loosely-bound EPS“ (LB EPS) durch Zentrifugieren extrahiert wurden. Die planktonische Subpopulation (PP) und die Biofilm Subpopulation wurden in dieser Arbeit getrennt voneinander extrahiert und analysiert. Die quantitativen Analysen der wichtigsten EPS-Bestandteile (Proteine, Kohlenhydrate, Lipide, Uronsäuren, eDNA) zeigten wesentliche Unterschiede bei einem Vergleich der eingesetzten Substrate, während die Unterschiede zwischen den Arten im Vergleich gering waren. Die EPS Proteine wurden mittels einer Hoch-Durchsatz-Shotgun-Proteomik-Methode identifiziert. Eine sogenannte „cluster of orthologous group” (COG) Analyse zeigte, dass Proteine mit unterschiedlichsten Funktionen in den EPS detektiert werden konnten. Eine Vorhersage der Siganlsequenzen für die Sekretion, die in den Aminosäuresequenzen codiert sind, zeigte wiederum, dass mehrere der gefundenen Proteine wahrscheinlich sekretiert werden, während andere gefundene Proteine keine Siganlsequenzen oder aber keine bekannte Siganlsequenzen besaßen. Speziell die beiden letzteren Proteingruppen können ihren Ursprung auch in der Lyse von Zellen haben. Durch das sogenannte „protein basic local alignment search tool“ (BLAST) wurde die Aminosäuresequenz von uncharakterisierten Proteinen mit bekannten funktionellen Domänen verglichen. Konservierte funktionelle Domänen, die in Zusammenhang mit Funktionen wie DNA Bindung, Metalltoleranz, Adhäsion, Proteinfaltung, Eisenoxidation, Elektronentransfer und mehr stehen, konnten in unterschiedlichen Proteinen nachgewiesen werden. Besonders die Proteine mit der Kennung Lferr_0115 und Lferr_2308 des Mikroorganismus At. ferrooxidans ATCC 53993 könnten für weiterführende Charakterisierungsstudien von Interesse sein. In Lferr_0115 wurden unterschiedliche funktionelle Domänen detektiert, die verbunden sind mit den Funktionen Chaperon Faltung (YscW domain Bit Score 88.87), Kupfertoleranz/Kupferefflux und Adhäsion an abiotische Oberflächen (NlpE Bit Score 80.88), sowie eine META Domäne (Bit Score 103.95) und eine HSlJ Sequenz (Bit Score 68.61). Proteine mit META Domänen sind involviert in die Motilität. Bei dem HSlJ Protein handelt es sich um ein membranassoziiertes Hitzeschockprotein. In dem Protein Lferr_2308 wurden funktionelle Domänen detektiert, die mit der Chemotaxis (Tar Bit Score 48.06) und der Zell-Oberflächen-Adhäsion (Yad A Bit Score 72.53) zusammenhängen.