Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Isolierung und Identifizierung der arsenresistenten Providencia rettgeri (KDM3) aus durch Industrieabwässer kontaminierten Böden und Untersuchungen zu ihrem Arsenresistenzmechanismus

Sharad P. Kale, Darshana Salaskar, Sukhendu Ghosh und Suvarna Sounderajan

Ein neuer Stamm von Providencia rettgeri wurde aus metallkontaminiertem Industrieboden in Mumbai isoliert und identifiziert und charakterisiert. Dieses Isolat konnte in einem Medium mit bis zu 10.000 μg mL-1 Arsenat (133,3 mM Natriumarsenat) überleben. Studien zu Wachstumsparametern zeigten, dass das Wachstum von Arsen im Vergleich zu Kontrollzellen nur bei 5.000 und 10.000 μg mL-1 verzögert war. TEM-Studien zeigten keine größeren morphologischen Veränderungen oder Schäden, wenn Zellen in Gegenwart von 10.000 μg mL-1 Arsenat gezüchtet wurden. Mit Arsen behandelte Zellen zeigten im Vergleich zu unbehandelten Zellen eine Überexpression eines Proteins, der Arsenpumpe, die ATPase antreibt, die durch MALDI TOF-Massenspektrometrie identifiziert wurde. Arsenat wurde, nachdem es in die Zellen aufgenommen worden war, vermutlich zu Arsenit reduziert und anschließend aus den Zellen ausgestoßen. Die Arsenausscheidung aus den Zellen führte zu einer verringerten Ansammlung von Arsen in den Zellen, wie durch TEMEDX- und XPS-Analyse bestätigt wurde. Die hohe Arsenresistenz von Providencia rettgeri wurde nachweislich durch Plasmide vermittelt. Plasmidbehandelte Zellen reagierten empfindlich auf Arsenstress und konnten in arsenhaltigem Medium nicht wachsen. Die Reduktion von Arsenat (V) zu Arsenit (III) durch den vorliegenden Bakterienstamm kann zur Mobilität und Bioverfügbarkeit von Arsen im Boden beitragen. Dies ist der erste Bericht über eine derart hohe Arsentoleranz bei Providencia sp. und sie hat möglicherweise ein sehr hohes Potenzial für die Einbeziehung in eine Arsen-Bioremediationsstrategie.