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Poly(1,4-butylene adipate-co-terephthalate) degradation by the black fungus Knufia chersonesos
Christoph Matthias Unterberger
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Biologische Chemie
Betreuer*in
Mark Manuel Somoza
DOI
10.25365/thesis.54598
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-18496.58523.893761-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Knufia chersonesos ist ein oligotropher und extremotoleranter Modellorganismus für nicht pathogene Schwarze Pilze, welcher als melanisierter Wildtyp und natürliche nicht melanisierte Mutante vorkommt. K. chersonesos toleriert nicht nur aromatische Kohlenwasserstoffe im Wachstumsmedium und nutzt diese als Nährstoffquelle, sondern ist zudem in der Lage aliphatisch-aromatische Copolyester abzubauen, was diesen Organismus interessant für den biotechnologischen Abbau von synthetischen Polyestern macht. Im Experiment wurde K. chersonesos in Gegenwart des aliphatisch-aromatischen Copolyesters Poly(1,4-butylenadipat-co-terephthalat) (PBAT) in Flüssigkultur kultiviert. Der Kulturüberstand wurde mit dem p-Nitrophenylbutyrat Assay auf Hydrolase-Aktivität, HPLC auf PBAT-Abbauprodukte und SDS-PAGE auf das Secretom des Schwarzen Pilzes analysiert. PBAT wird von K. chersonesos abgebaut, wobei die Rate des Abbaus von 60:40 über 50:50 zu 90:10 PBAT abfällt. Im Falle von 50:50 und 90:10 PBAT wird die Abbaurate durch ein nährstoffarmes Kulturmedium erhöht. Die Hydrolase-Aktivität im Kulturüberstand wird nicht durch die Anwesenheit von PBAT beeinflusst, was auf eine konstitutive Sekretion von Hydrolasen schließen lässt. Die Melanisierung der Pilzzellwand reduziert die gemessene Hydrolase-Aktivität im Kulturüberstand. Im Gegensatz zur Hydrolase-Aktivität wird die Sekretion von Proteinen mit 58, 50, 40, 28, und 27 kDa durch die Gegenwart von 50:50 PBAT erhöht. Die Sekretion von Proteinen in den Größen 50, 40, 30 kDa wird durch 60:40 PBAT und 40, 30 kDa durch 90:10 PBAT erhöht. Potentielle Anwendungen von K. chersonesos und seiner sezernierten Hydrolasen liegen im Bereich des Recyclings und der Oberflächenfunktionalisierung von PBAT.
Abstract
(Englisch)
Knufia chersonesos is an oligotroph and extremotolerant model organisms for non-pathogenic black fungi, available as melanised wild type and natural non-melanised mutant. K. chersonesos is not only able to tolerate and grow on aromatic hydrocarbons, but also to degrade aliphatic-aromatic copolyesters, which makes it a biotechnological interesting candidate for biodegradation of synthetic polyesters. In experiments K. chersonesos was cultivated in the presence of the aliphatic-aromatic copolyester poly(1,4-butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) in liquid culture. The culture supernatant was analysed with p-nitrophenyl butyrate assay for hydrolase activity, HPLC for PBAT degradation products, and SDS-PAGE for the secretome. PBAT was degraded by K. chersonesos, with the degradation rates descending from 60:40 over 50:50 to 90:10 PBAT. The degradation rates of 50:50 and 90:10 PBAT were increased by limitation of nutrients to the K. chersonesos. The hydrolase activity in the culture supernatant is not influenced by the presence of PBAT, which suggest constitutive secretion of hydrolases. The melanisation of the fungal cell wall decreases the hydrolase activity measured in the culture supernatant. Unlike the hydrolase activity, the secretion of proteins in the sizes 58, 50, 40, 28, and 27 kDa is increased in the presence of 50:50 PBAT in SDS-PAGE analyses. The protein secretion in the sizes 50, 40, 30 kDa and 40, 30 kDa are increased for 60:40 PBAT and 90:10 PBAT, respectively. Potential applications of K. chersonesos and its secreted hydrolases lie in recycling and surface functionalisation of PBAT.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
PBAT Poly(1,4-butylene adipate-co-terephthalate) Knufia chersonesos Black fungi Polyester degradation
Schlagwörter
(Deutsch)
PBAT Poly(1,4-butylen adipat-co-terephthalat) Knufia chersonesos Schwarze Pilze Polyesterabbau
Autor*innen
Christoph Matthias Unterberger
Haupttitel (Englisch)
Poly(1,4-butylene adipate-co-terephthalate) degradation by the black fungus Knufia chersonesos
Paralleltitel (Deutsch)
Abbau von Poly(1,4-butylen adipat-co-terephthalat) durch den schwarzen Pilz Knufia chersonesos
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
129 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Mark Manuel Somoza
AC Nummer
AC15275288
Utheses ID
48254
Studienkennzahl
UA | 066 | 863 | |