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Thorsten Windhüs :
Dissertation angenommen durch: Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie, 2002-12-04
BetreuerIn: Prof. Dr. Werner Borchard , Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie
GutachterIn: Prof. Dr. Werner Borchard , Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie
GutachterIn: Prof. Dr. Christian Mayer , Gerhard-Mercator-Universität Duisburg, Fakultät für Naturwissenschaften, Institut für Chemie
Schlüsselwörter in Englisch: molar mass, virial coefficient, EPS, extracellular polymeric substances, biofilm, second virial coefficient, radius of gyration
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Abstrakt in Deutsch
Algenalginate werden in der Industrie in diversen Anwendungen genutzt. Da ihre Eigenschaften von der Algenart und deren Erntezeit abhängen, kam es in der Vergangenheit zu Versorgungsproblemen und damit verbundenen Preisschwankungen. Aktuelle Bestrebungen der Alginatforschung beschäftigen sich daher mit der Erforschung alternativer Alginatquellen. In den 60er Jahren wurden Exopolysaccharide bakteriellen Ursprungs entdeckt, welche den bekannten Algenalginaten ähneln. Mucoiden Pseudomonas aeruginosa Stämme betten sich in eine Schleim-Matrix ein, deren Bestandteil Bakterienalginate sind. In der vorliegenden Arbeit wurden die physikalisch-chemischen Eigenschaften dieser Bakterienalginate mit denen eines exemplarischen Algenalginats verglichen. Die Hauptergebnisse dieser Untersuchung können wie folgt zusammengefasst werden: a) beide Substanzen zeigen auch in hochverdünnter Lösung die Tendenz zur Aggregation, b) bakterielle Alginate besitzen deutlich größere molare Massen als Algenalginate, c) ihre mittleren quadratischen Trägheitsradien sind größer als die der Algenalginate, d) die zweiten osmotischen Virialkoeffizienten dieser Systeme sind temperaturabhängig und negativ, e) Acetylierung von Alginaten unterstützt die Aggregation, f) den Bakterienalginaten ist eine Gelierung nach dem egg-box Modell der Algenalginate nicht möglich.
Abstrakt in Englisch
Algal alginates are of great importance for industrial applications. Since their properties depend on the kind of algae and the time of harvesting, supply problems caused price fluctuations. Hence, current research focuses on alternative alginate sources. Back in the 60s, exopolysaccharides similar to algal alginates were found. They were produced by mucoid Pseudomonas aeruginosa strains which embed themselves in a slime matrix containing bacterial alginates. The focus of this thesis was a comparisons of the physico-chemical properties of bacterial and algal alginates. The main results of the performed investigations are as follows: a) both substances aggregate in highly diluted solutions, b) bacterial alginates have a bigger molar mass than algal alginates, c) their mean squared radii of gyration are bigger than those of algal alginates, d) the second osmotic virial coefficients of these systems are negative and temperature dependent, e) acetylation of alginates support the aggregation, f) bacterial alginates do not gel analog to the egg box mechanism.
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