Untersuchungen zu extrazellulären Enzymen bei marinen ...

Diskussion 28
dafür, ob ein Enzym zum technischen Einsatz kommt (Schmid, 2006) (siehe auch Kap.
1.2.1.).
Die Ergebnisse des zweiten Teils der vorliegenden Arbeit deuten darauf hin, dass Muricauda
aquimarina die extrazellulären Amylasen in sehr geringen Mengen produziert. Daher ist
dieser Stamm wahrscheinlich als Amylasequelle für den technischen Einsatz ungeeignet.
Nach Whitehead und Mitarbeiter (2001) kann die Produktion von extrazellulären Enzymen
bei bestimmten Gram-negativen Bakterien durch Quorum sensing reguliert werden. Bei
diesem Regulationsmechanismus werden von den einzelnen Bakterien bestimmte N-Acyl-
Homoserin-Laktone (AHLs) produziert und durch Diffusion in die Umgebung abgegeben. Bei
hoher Zelldichte steigt die Konzentration von AHLs in der Umgebung. Dadurch können die
AHLs in die Nachbarzellen diffundieren und die Expression bestimmter Gene induzieren
(Madigan et al., (2003).
In der vorliegenden Arbeit konnte nicht bestimmt werden, ob die Produktion der Amylasen
bei Muricauda aquimarina durch die Anwesenheit bestimmter Kohlenstoffquellen induziert
oder reprimiert wird. Es gibt jedoch Indizien dafür, dass die Produktion von Amylasen bei
diesem Stamm durch AHLs reguliert wird. Es wurde beobachtet, dass Muricauda aquimarina
in 500 ml Medium mit Stärke als einzige Energie- und Kohlenstoffquelle nicht anwächst.
Jedoch wachsen diese Bakterien in demselben Volumen des gleichen Mediums, welches
Maltose als einzige Energie- und Kohlenstoffquelle enthält. In kleinen Medienvolumen
wächst diese Bakterienart sowohl auf Stärke als auch auf Maltose. Dies kann dadurch erklärt
werden, dass in großen Volumina die AHLs stark verdünnt werden und daher keine Induktion
der Expression Amylase codierender Gene stattfindet. Ohne extrazelluläre Amylasen kann die
Stärke nicht in kleinere Moleküle gespalten werden, was zum „Verhungern“ der
Mikroorganismen führt.
Ein weiterer Grund für diese Beobachtung könnte auch nicht die Verdünnung der AHLs,
sondern die Verdünnung der extrazellulären Amylasen sein. Um festzustellen, ob die
Produktion der Amylasen von den AHLs abhängt, müsste dieser Stamm auf AHL-Produktion
getestet werden. Anschließend müsste überprüft werden, ob durch die Zugabe bestimmter
AHLs zum Medium dieser Stamm eine größere Menge an Amylasen produziert.