Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dem glänzenden Geheimnis der Delfine auf der Spur

01.09.2000


TU Berlin, Wissenschaftsdienst "Forschung aktuell", Ausgabe September 2000 - Mikroorganismen

Delfine gehören zu den Lieblingstieren des Menschen. Sie gelten als intelligent, ja sogar als menschenfreundlich. Und nicht zuletzt genießen sie aufgrund ihrer schönen ästhetischen Form unsere Wertschätzung. Dazu gehört auch die besonders strukturierte, von Pflanzenbewuchs freie Oberfläche, die die Delfinhaut beispielsweise von der eines Wals unterscheidet.

Für diese Besonderheit des Delfins interessieren sich auch Prof. Dr. Lutz-Günther Fleischer vom Institut für Lebensmitteltechnologie der Technischen Universität Berlin und seine Kooperationspartner Prof. W. Meyer, Tierärztliche Hochschule Hannover, und Privatdozent Dr. D. Siebers vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung/Bremerhaven. Innerhalb eines großangelegten gemeinsamen Forschungsprojektes, finanziert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), untersuchen sie die Selbstreinigungseigenschaften der Delfinhautoberflächen.
Delfine sind wie alle marinen Organismen dem so genannten Biofouling ausgesetzt. Es entsteht, weil sich im Wasser lebende Mikroorganismen permanent an ihnen absetzen und einen Biofilm bilden. Die Hydrogele aus so genannten extrazellulären polymeren Substanzen (EPS), aus denen ein Biofilm besteht, sind die älteste Form des Lebens auf der Erde. Sie sind es, auf denen wir ausrutschen, wenn wir beispielsweise durch einen Bach waten. Biofilme können auch als Flocken auftreten, dann sind es schwimmende Biofilme, oder als Schlämme. Ihnen allen ist gemeinsam, dass es sich um "mikrobielle Aggregate" handelt.
Für die Mikroorganismen hat es durchaus Vorteile, in solchen Verbünden zu leben. Ihre Zellen bilden dabei stabile Gemeinschaften, so dass verschiedene Arten zusammenleben und gegenseitig ihre Fähigkeiten und Funktionen nutzen können. Die Gemeinschaft kann beispielsweise mit viel geringeren Mengen an Nährstoffen auskommen, als es ein freilebender Single-Organismus je könnte. Deshalb können Bakterien und Algen, wenn sie sich in solchen Biofilmen aufhalten, in nährstoffarmer Umgebung viel besser überleben. Auch die Lebensvorgänge von Mikroorganismen im Biofilm unterscheiden sich von denen ihrer einzeln lebenden Artgenossen. So verständigen sie sich durch Botenstoffe. Dadurch werden Gene an- oder abgeschaltet, Bakterien trennen sich beispielsweise von ihren beweglichen Zellfortsätzen. Es werden andere, neue EPS gebildet und die Resistenz gegenüber Desinfektionsmitteln oder Antibiotika steigt stark an. Deshalb ist die Bekämpfung unerwünschter Biofilme, beispielsweise an Wärmeaustauschern, an Schiffsoberflächen oder an Filtereinrichtungen von Kläranlagen so schwierig. Die Korrosionsforschung in Deutschland hat gerade erst begonnen, den Faktor Mikroorganismen zur Kenntnis zu nehmen und in das Verständnis von Korrosionsmechanismen einzubeziehen. Geschätzt wird, dass bis zu 20 Prozent aller Korrosionsschäden unter mikrobieller Einwirkung entstehen, wobei die Schäden bis in die Milliardenhöhe gehen.
Andererseits werden Biofilme auch technisch genutzt. Bei der Abwasserreinigung oder der Aufbereitung von Trinkwasser. Biofilme werden dort als "biologischer Rasen" auf Filtermaterialien gebracht. Sie entnehmen dem Rohwasser die abbaubaren Stoffe und reinigen es auf diese Weise. Eine der ältesten Anwendungen der Biofilm-Technik ist beispielsweise die Herstellung von Essig. Er wird nämlich durch Mikroorganismen gebildet, die auf Buchenholzspänen haften und den Alkohol aus der flüssigen Phase umsetzen.
Für das Verständnis der Prozesse im Wasser und seiner Wechselwirkungen mit der Umgebung spielen Biofilme und Biofouling eine entscheidende Rolle. Prof. Dr. Fleischer und seine Kollegen wollen nun erstmalig Einsichten darüber gewinnen, wie die Delfinhaut es schafft, sich selbst zu reinigen. Was für Stoffe sie warum abstößt und welche chemischen und physikalischen Mechanismen dafür verantwortlich sind, dass sich die Delfinhaut so erfolgreich gegen das Biofouling wehrt. Sie werden die Gele untersuchen, die sich an der Hautoberfläche bilden, außerdem sollen Aussagen über das Fließverhalten von Gel-Suspensionen abgeleitet werden. "Es sind enzymatisch gesteuerte Prozesse, die in den oberen Hautschichten ablaufen", erklärt Prof. Dr. Fleischer. Diese zu untersuchen ist ein langer, aufwendiger Weg, an dem zahlreiche Diplomanden und Doktoranden beteiligt sind. Neue Erkenntnisse über Biofouling stehen ganz am Ende. Doch auf dem Weg dorthin kann Wissen, beispielsweise über die Bildung und die Struktur von Gelen, sogar in der Lebensmitteltechnologie gefragt sein. inhe

Datenbank
Ansprechpartner: Prof. Dr. sc. techn. Lutz-Günther Fleischer, Technische Universität Berlin, Institut für Lebensmitteltechnologie I
Forschungsprojekt: Untersuchung der Selbstreinigungseigenschaften von Delfinhautoberflächen, DFG-finanziert
Kontakt: Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Tel.: 030/314-27589 oder 030/2093-8328, Fax: 030/314- 27518, E-Mail: L-G.Fleischer@lb.tu-berlin.de, Internet: http://www.tu-berlin.de/~zuckerinstitut

Der Wissenschaftsdienst "Forschung aktuell" und der dazugehörige Expertendienst ist ein Service des Pressereferats der TU Berlin für Journalisten und andere Interessenten. Er entsteht in Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern und soll einer breiteren Öffentlichkeit Einblicke in aktuelle Forschungsprojekte ermöglichen. Sie können den Dienst auch per E-Mail unter der Internetadresse http://www.tu-berlin.de/presse/wissenschaftsdienst/index.html 
abonnieren. Er erscheint zunächst viermal jährlich. Diese Texte stehen Ihnen zur Veröffentlichung frei. Der Abdruck ist honorarfrei, Belegexemplar erbeten.


Informationen erteilt Ihnen gern Stefanie Terp: Tel.: 030/314-23820, E-Mail: steffi.terp@tu-berlin.de.

Ramona Ehret |

Weitere Berichte zu: Biofilm Delfin Delfinhaut Mikroorganismus

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie