Lattner, Daniel: Untersuchung schwacher Wechselwirkungen innerhalb von Biofilmen mittels 13C-NMR-Spektroskopie

Inhalt

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung 1

2. Überblick 3

2.1 Biofilme 3

2.2 Extrazelluläre polymere Substanzen (EPS) 12

2.3 Polysaccharide 18

3. Theoretische Grundlagen 26

3.1 Spin - Gitter Relaxation 26

3.2 Spin - Spin Relaxation 30

3.3 Linienbreiten und Relaxation 34

3.4 Dipolare Kopplung und Relaxation 36

4. Methoden 40

4.1 Anzucht von Biofilmen 40

4.2 Isolierung der EPS 40

4.3 Isolierung von bakteriellem Alginat 41

4.4 Isolierung der Alginat- Lyase 41

4.5 Bestimmung des Einflusses von pH- Wert und Temperatur 42

4.6 Bestimmung des Einflusses mono- und bivalenter Ionen 43

4.7 Bestimmung des Einflusses trivalenter Ionen 43

4.8 Stressreaktionen von Biofilmen 44

5. Ergebnisse 45

5.1 Messungen am unmarkierten Biofilm und seinen Komponenten 45

5.2 Messungen an 13C- angereichertem Biofilm und seinen Komponenten 52

5.3 Einfluss von pH- Wert und Temperatur 57

5.4 Einfluss monovalenter Kationen 63

5.5 Einfluss bi- und trivalenter Ionen 70

5.6 Effekte paramagnetischer Ionen 82

5.7 Stressreaktionen von Biofilmen 84

6. Diskussion 89

6.1 Charakerisierung des Biofilms 89

6.2 Effektivität und Spezifität der 13C- Anreicherung 92

6.3 Spektroskopische Charakteristika von Biofilmspektren 96

6.4 Einfluss von pH- Wert und Temperatur 99

6.5 Einfluss monovalenter Ionen 101

6.6 Einfluss bi- und trivalenter Ionen 106

6.7 Effekt paramagnetischer Ionen 114

6.8 Stressreaktionen in Biofilmen 116

7. Zusammenfassung 20

8. Literaturverzeichnis 122

9. Anhang 131

Anhang A – Tabellenanhang 131

Anhang B – Abbildungsanhang 136

Anhang C – Tabellenverzeichnis 137

Anhang D – Abbildungsverzeichnis. 139

Anhang E – Abkürzungsverzeichnis 144

1. Einleitung	1
2. Überblick	3
2.1 Biofilme	3
2.2 Extrazelluläre polymere Substanzen (EPS)	12
2.3 Polysaccharide	18
3. Theoretische Grundlagen	26
3.1 Spin - Gitter Relaxation	26
3.2 Spin - Spin Relaxation	30
3.3 Linienbreiten und Relaxation	34
3.4 Dipolare Kopplung und Relaxation	36
4. Methoden	40
4.1 Anzucht von Biofilmen	40
4.2 Isolierung der EPS	40
4.3 Isolierung von bakteriellem Alginat	41
4.4 Isolierung der Alginat- Lyase	41
4.5 Bestimmung des Einflusses von pH- Wert und Temperatur	42
4.6 Bestimmung des Einflusses mono- und bivalenter Ionen	43
4.7 Bestimmung des Einflusses trivalenter Ionen	43
4.8 Stressreaktionen von Biofilmen	44
5. Ergebnisse	45
5.1 Messungen am unmarkierten Biofilm und seinen Komponenten	45
5.2 Messungen an 13C- angereichertem Biofilm und seinen Komponenten	52
5.3 Einfluss von pH- Wert und Temperatur	57
5.4 Einfluss monovalenter Kationen	63
5.5 Einfluss bi- und trivalenter Ionen	70
5.6 Effekte paramagnetischer Ionen	82
5.7 Stressreaktionen von Biofilmen	84
6. Diskussion	89
6.1 Charakerisierung des Biofilms	89
6.2 Effektivität und Spezifität der 13C- Anreicherung	92
6.3 Spektroskopische Charakteristika von Biofilmspektren	96
6.4 Einfluss von pH- Wert und Temperatur	99
6.5 Einfluss monovalenter Ionen	101
6.6 Einfluss bi- und trivalenter Ionen	106
6.7 Effekt paramagnetischer Ionen	114
6.8 Stressreaktionen in Biofilmen	116
7. Zusammenfassung	20
8. Literaturverzeichnis	122
9. Anhang	131
*Anhang A – Tabellenanhang*	131
*Anhang B – Abbildungsanhang*	136
*Anhang C – Tabellenverzeichnis*	137
*Anhang D – Abbildungsverzeichnis*.	139
*Anhang E – Abkürzungsverzeichnis*	144