Skript zum Modul MA-CH-BOC 07 „Umwelt- und Radiochemie“ Seminar – Wechselwirkung von Metallen in Biosystemen
Skript zum Masterpraktikum
Modul: Biologie
Wechselwirkung von Metallen in
Biosystemen
Stand: Sommersemester 2011
Fakultät Mathematik/Naturwissenschaften Fachbereich Chemie/Lebensmittelchemie
Professur für Radiochemie
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Schwermetalle in der Umwelt
Als Schwermetalle werden Metalle mit einer höheren Dichte als
3,8 g/cm3 bezeichnet. Einige von ihnen sind für den Menschen in
geringen Mengen lebensnotwendig. Zu diesen essentiellen
Schwermetallen zählen die sogenannten Spurenelemente Eisen, Kupfer,
Mangan, Molybdän und Zink. Andere Schwermetalle haben bei
Stoffwechselprozessen keine erkennbare Funktion und sind bereits in
geringen Mengen giftig. Dazu gehören beispielsweise Chrom, Cadmium,
Blei, Quecksilber und Arsen.
Tabelle 1: Toxische Wirkung und essentielle Funktion ausgewählter
Schwermetalle
Schwermetall Toxische Wirkung Essentielle Funktion
Blei gelöstes Blei, Bleiverbindungen,
Bleistäube, Organobleiverbindungen
• kumulative Wirkung (Anreicherung in
Knochen, Zähnen und im Gehirn)
• beeinträchtigt das Nervensystem und
die Immunabwehr
keine
Kupfer • für viele Mikroorganismen bereits in
geringen Konzentrationen toxisch
• verschluckte Kupferverbindungen
verursachen beim Menschen Schwäche,
Erbrechen und Entzündungen im
Verdauungstrakt
Bei Säugern in
verschiedenen Kupfer-
Proteinen z.B.
• für Sauerstoff-
transport
• für Entgiftung
Chrom Cr(VI)
• stark mutagen und cancerogen
• Cr(III) Chromodulin
(wichtiger Komplex im
Kohlenhydrat-, Fett-
und
Proteinstoffwechsel)
Nickel • Nickelmetall = Überempfindlichkeit
• Ni(CO)4 = starkes Inhalationsgift
• Nickelstaub = karzinogen
• Für Methanogenese
methanogener Bakterien
• Ureasen von Bakterien
und Pflanzen
Cadmium • bereits in geringen Konzentrationen
giftig
• krebserzeugend, erbgut- und
fruchtschädigend
• Für die marine
Kieselalge
Thalassiosira
weissflogii
Cadmiumenzym
Metalle kommen auf der Erde sowohl im Wasser als auch im Boden und
sogar in der Luft vor. Am häufigsten sind sie als Erze, fest im
Felsgestein der Erdkruste eingebunden, aufzufinden. Durch natürliche
oder anthropogene Freisetzung können diese Schwermetalle auch ins
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Grundwasser und somit in den Nahrungs- und Nährstoffkreislauf
gelangen. Die natürliche Freisetzung von Schwermetallen geschieht
unter anderem durch vulkanische Eruptionen, Verwitterung und
Erosion.
Da viele Metalle wichtige Werkstoffe für den Menschen darstellen und
die moderne Welt auf die technische Nutzung von Metallen nicht mehr
verzichten kann, müssen mehr und mehr Metallvorkommen abgebaut
werden. Durch den Wunsch des Menschen sich die Metalle nutzbar zu
machen, werden immer mehr auch giftige Metalle durch Tage- und
Bergbau in die Umwelt freigesetzt und mobilisiert. Auch während der
Verarbeitung werden durch Abwässer und Abfallstoffe stets Metalle in
unsere Umwelt eingebracht. Dadurch können Metallkonzentrationen zum
Teil so stark erhöht werden, dass sie für die Pflanzen- und Tierwelt
im toxischen Bereich liegen.
Wasserpflanzen & Algen
Bakterien
Bakterien
Wasserpflanzen & Algen
BakterienBakterien
BakterienBakterien
Abb. 1: Eintrag von Schwermetallen in den Nahrungs- und Nährstoffkreislauf.
Schwermetalle können leicht über den Nahrungspfad aufgenommen werden
(Abb. 1). Viele von ihnen werden im Körper schlecht abgebaut oder
reichern sich in den verschiedensten Organen an. Einige Metalle
blockieren sogar biochemische Abläufe im Körper aufgrund ihrer
Ähnlichkeit zu essentiellen Elementen. Eine klare Abgrenzung
zwischen nützlichen und schädlichen Metallen ist nicht immer
eindeutig möglich. Der jedem Chemiker bekannte Satz: „Dosis sola
facit venenum – die Dosis allein macht das Gift“ (Paracelsus 1493-
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1541) gilt in besonderem Maße bei der Betrachtung der Schadwirkung
von Schwermetallen. Einige Schwermetalle sind durchaus von
essentiellem Nutzen, wogegen andere als nichtessentiell gelten
(siehe auch Tabelle 1). Essentielle Schwermetalle können bei einer
zu geringen (Mangel) oder zu hohen Aufnahme (Vergiftung) negative
Auswirkungen auf den Organismus haben, wobei nichtessentielle
Schwermetalle schon in sehr geringen Konzentrationen schädigend
wirken (Abb. 2).
Abb. 2: Schematische Darstellung der physiologischen Wirkung von
Schwermetallen.
Darüber hinaus ist die Bioverfügbarkeit von Schwermetallen und somit
deren Toxizität stark abhängig von der vorliegenden chemischen Form.
Bestes Beispiel ist hier das Quecksilber:
metallisch
oral aufgenommen = ungiftig
einatmen der flüchtigen Dämpfe = chronische Vergiftungen
ionisch
Hg (I) z.B. Hg2Cl2 = gesundheitsschädigend,
LD50 (oral, Ratte) = 210 mg/kg
Hg (II) z.B. HgCl2 = sehr toxisch, LD50 (oral, Ratte) = 1 mg/kg
Organoquecksilber Verbindungen extrem toxisch
Uran in der Umwelt
Neben den bisher aufgezeigten Schwermetallen, ist die Freisetzung
radioaktiver Schwermetalle besonders problematisch, da sie neben
ihrer chemotoxischen Wirkung auch radiotoxisch auf Mensch und Tier
wirken. Ein Beispiel für ein radioaktives Schwermetall ist das Uran.
Uran kommt in Uranmineralen wie z.B. Uraninit bzw. Pechblende
(Uranoxid), Autunit (Uranylphosphat), Boltwoodit (Uransilikat),
Coffinit (Uransilikat), Carnotit (Uranvanadat), Brannerit
(Urantitanat) vor (Abb. 3).
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Abb. 3: Beispiele für verschiedene Uranminerale (www.geo.tu-freiberg.de)
Der Abbau von Uranmineralen erfolgt hauptsächlich für die
Kernenergiegewinnung und zur Herstellung nuklearer Waffen, sowie von
urangemantelten Geschossen. Zum Teil findet sich Uran auch in
Industrieprodukten, wie Düngemitteln und Zement wieder. Neben dem
natürlichen Eintrag von Uran in die Natur, wie z.B. durch
Quellwasser (Problem der Mineralwasserbelastung), besteht
insbesondere durch Sicker- und Flutungswässer von Uran-Halden und –
Gruben, sowie durch die Verwendung urangemangelter Munition ein
deutlicher anthrophogener Uraneintrag in die Umwelt.
Das Gefährdungspotential für den Menschen beruht hauptsächlich auf
den chemischen Eigenschaften des Urans und weniger auf dessen
Radioaktivität. Die Aufnahme von Uran erfolgt nahezu ausschließlich
über die Nahrung und das Trinkwasser und beträgt täglich 1,5 –
2,6 µg. Davon werden allerdings mehr als 90% innerhalb der ersten
24 h über den Urin wieder ausgeschieden. In die Nahrungskette
gelangt es zunächst durch die Aufnahme und Anreicherung in
verschiedenen Pflanzen. Mögliche Folgen einer dauerhaft hohen Uran-
Exposition für den Menschen sind vor allem Nierenschäden,
Entwicklungsstörungen, Schädigungen des Erbgutes und ein
vermindertes Knochenwachstum. Die Uranminerale bergen außerdem neben
ihrer eigenen Toxizität die Gefahr der gasförmigen Alphastrahler
(z.B. Radon-222), die als ihre Zerfallsprodukte entstehen können.
Diese Gase können schwere gesundheitliche Schäden bei der Inhalation
verursachen und gelangen häufig unbemerkt in Wohnhäuser, z.B. über
Kellerräume beim Bau auf uranmineralhaltigen Böden.
Uran tritt in den Wertigkeitsstufen II, III, IV, V und VI auf, wobei
in der Natur die vier- und sechswertigen Verbindungen überwiegen.
Neben vielfältigen Wechselwirkungen mit anorganischen Komponenten
der Geosphäre, spielen ubiquitär verbreitete Mikroorganismen, Algen
und Pflanzen eine entscheidende Rolle bei der Mobilisierung bzw.
Immobilisierung dieses Radionuklids.
Pechblende Autunit Boltwoodit
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Abb. 5: Aufbau einer prokaryotischen
Zelle
Zellwand
Zytoplasma-
membran
Plasmid
DNA
Chromosomale
DNA
Ribosomen
Zytoplasma
Flagellum
Zellwand
Zytoplasma-
membran
Plasmid
DNA
Chromosomale
DNA
Ribosomen
Zytoplasma
Flagellum
Abb. 6: Anordnung von Flagellen auf
Bakterien
Bakterien
Bakterien sind mikroskopisch kleine Organismen ohne echten Zellkern.
Zusammen mit den Archaeen werden sie deshalb als Prokaryoten
bezeichnet. Bakterien bilden neben Eukaryoten und Archaeen eine der
drei Domänen des Lebens, in die alle Organismen eingeteilt werden
(Abb. 4).
Abb. 4: Phylogenetischer Stammbaum, (*Last Universal Common Ancestor)
Wichtige Charakteristika von Bakterien (Abb. 5)
Einzeller
Durchschnittliche Größe 0,5 bis 2 μm
Kein Cytoskelett
Kein Zellkern
DNA ist ringförmiges Fadenmolekül
Extrachromosomales Erbmaterial
(Plasmide)
Keine oder nur geringe interne
Gliederung (Organellen,
Kompartimente)
Vermehrung durch Teilung, kurze
Generationszeiten (E. coli: 20
Minuten)
Bakterien können sich mit Hilfe von
Flagellen fortbewegen oder auf
Oberflächen anheften. Bakterienarten
unterscheiden sich in der Anzahl und
LUCA*
Begeißelung
peritrich lophotrich monotrich
Begeißelung
peritrich lophotrich monotrichperitrich lophotrich monotrich
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Anordnung der Flagellen auf der Zelloberfläche (Abb.6).Bakterien
lassen sich aufgrund ihrer Gestalt in drei Grundformen unterteilen
(Abb.7-links). Dabei werden kugelige Bakterien als Kokken,
längliche, zylindrische Bakterien als Stäbchenbakterien und
gekrümmte Stäbchen bei kommaförmigen Zellen als Vibrionen und bei
schraubenartigen Zellen als Spirillen oder Spirochäten bezeichnet.
Neben den Grundformen gibt es noch keulenförmige Zellen bzw.
Bakterien, die filamentöse, verzweigte Gebilde ähnlich den
Pilzmycelien formen (Streptomyceten). Die Bakterienzellen können
nach der Zellteilung noch zusammen bleiben, wobei typische Formen
aus mehreren Zellen entstehen (Doppelkokken = Diplokokken,
Kettenkokken = Streptokokken, Haufenkokken = Staphylokokken).
Wenn Bakterien auf festen Oberflächen wachsen und sich teilen,
bilden sie Kolonien, deren Morphologie charakteristisch für die
jeweilige Spezies ist. Eine genaue Beschreibung einer isolierten
Kolonie kann eine große Hilfe für die Identifikation von
Mikroorganismen sein. Zur Charakterisierung der Kolonieform wurden
spezielle Umschreibungen der Koloniemerkmale, wie Form, Rand, Höhe,
Größe und Farbe eingeführt (Abb.7-rechts).
ganzrandig wellig filamentös gelappt gezackt geringelt
flach erhöht konvex polsterförmig gebuckelt
punktförmig rund filamentös unregelmäßig wurzelartig spindelförmig
Form
Rand
Höhe
ganzrandig wellig filamentös gelappt gezackt geringelt
flach erhöht konvex polsterförmig gebuckelt
punktförmig rund filamentös unregelmäßig wurzelartig spindelförmig
ganzrandig wellig filamentös gelappt gezackt geringelt
flach erhöht konvex polsterförmig gebuckeltflach erhöht konvex polsterförmig gebuckelt
punktförmig rund filamentös unregelmäßig wurzelartig spindelförmig
Form
Rand
Höhe
Abb. 7: Bakterielle Zellformen (links) und Formen von Bakterienkolonien
(rechts).
Die Zellwand ist die natürliche Abgrenzung eines jeden Bakteriums
zur Umwelt und besitzt eine Vielzahl von Funktionen (Stabilität,
Schutz, Stofftransport). Dadurch ist ihre Struktur und Permeabilität
von entscheidender Bedeutung für die Toxizität von Schwermetallen.
Nach dem Aufbau der Zellwand werden Bakterien in Gram-positive und
Gram-negative Bakterien unterteilt. Beide haben eine
Cytoplasmamembran, auf die die Zellwand aufgelagert ist. Bei Gram-
positiven besteht diese aus vielen Schichten des sogenannten Mureins
(Peptidoglycan), in welches (Lipo)teichonsäuren und Proteine
eingelagert sind (Abb. 8-links). Bei Gram-negativen liegt der
Cytoplasmamembran (innere Membran) nur eine dünne
Peptidoglykanschicht auf, auf der eine zweite, äußere Zellmembran,
die sich aber in Chemie und Aufbau von der Cytoplasmamembran
unterscheidet, aufgelagert ist. Diese äußere Membran durchziehen
Proteine, wie Porine, und auf der Außenseite sind Lipopolysaccharide
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HHäände:nde:von 100von 100--10001000
Bakterien/cmBakterien/cm22
AchselhAchselhööhlehle11--10 Mio.10 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
StuhlStuhlca. 100 Mio.ca. 100 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
FusssohleFusssohle100.000100.000--1 Mio.1 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
StirnStirncon 10.000 bis con 10.000 bis
100.000 Bakterien/cm100.000 Bakterien/cm22
HaarwurzelnHaarwurzelnca. 1 Mio.ca. 1 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
NasensekretNasensekretca. 10 Mio.ca. 10 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
SpeichelSpeichelca. 100 Mio.ca. 100 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
HHäände:nde:von 100von 100--10001000
Bakterien/cmBakterien/cm22
AchselhAchselhööhlehle11--10 Mio.10 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
StuhlStuhlca. 100 Mio.ca. 100 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
FusssohleFusssohle100.000100.000--1 Mio.1 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
StirnStirncon 10.000 bis con 10.000 bis
100.000 Bakterien/cm100.000 Bakterien/cm22
HaarwurzelnHaarwurzelnca. 1 Mio.ca. 1 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
NasensekretNasensekretca. 10 Mio.ca. 10 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
SpeichelSpeichelca. 100 Mio.ca. 100 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
HHäände:nde:von 100von 100--10001000
Bakterien/cmBakterien/cm22
HHäände:nde:von 100von 100--10001000
Bakterien/cmBakterien/cm22
AchselhAchselhööhlehle11--10 Mio.10 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
AchselhAchselhööhlehle11--10 Mio.10 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
StuhlStuhlca. 100 Mio.ca. 100 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
StuhlStuhlca. 100 Mio.ca. 100 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
FusssohleFusssohle100.000100.000--1 Mio.1 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
FusssohleFusssohle100.000100.000--1 Mio.1 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
StirnStirncon 10.000 bis con 10.000 bis
100.000 Bakterien/cm100.000 Bakterien/cm22
StirnStirncon 10.000 bis con 10.000 bis
100.000 Bakterien/cm100.000 Bakterien/cm22
HaarwurzelnHaarwurzelnca. 1 Mio.ca. 1 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
HaarwurzelnHaarwurzelnca. 1 Mio.ca. 1 Mio.
Bakterien/cmBakterien/cm22
NasensekretNasensekretca. 10 Mio.ca. 10 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
NasensekretNasensekretca. 10 Mio.ca. 10 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
NasensekretNasensekretca. 10 Mio.ca. 10 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
SpeichelSpeichelca. 100 Mio.ca. 100 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
SpeichelSpeichelca. 100 Mio.ca. 100 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
SpeichelSpeichelca. 100 Mio.ca. 100 Mio.
Bakterien/gBakterien/g
(LPS) aufgelagert, wodurch sie auch als Lipopolysaccharidschicht
bezeichnet wird (Abb. 8-rechts).
Abb. 8: Aufbau der Zellwand von Gram-positiven und Gram-negativen Bakterien
Vorkommen von Bakterien
Bakterien sind ubiquitär verbreitet. Sie besiedeln alle Lebensräume,
in denen höhere Lebewesen vorkommen. Zusätzlich sind viele Bakterien
in der Lage, auch an Standorten
mit extremen Lebensbedingungen
zu überleben.
Bakterien besiedeln auch den
menschlichen Körper (Abb. 9). Zu
jedem Menschen gehören etwa 10
Billionen (1013) Bakterien. Das
ist etwa 10-mal soviel, wie der
Mensch selbst Körperzellen hat.
Die meisten Bakterien beherbergt
der Dickdarm. Viele Bakterien im
und am menschlichen Körper sind
weder nützlich noch schädlich.
Andere, wie etwa Pneumokokken in
den Atemwegen, können gefährlich
werden, wenn sie sich übermäßig
vermehren (Lungenentzündung).
Doch solange sie von anderen
Bakterien in Schach gehalten
werden, stellen sie keine Gefahr
dar. Der Mensch nutzt einige Stoffwechselprodukte der
Mikroorganismen: Darmbakterien liefern beispielsweise das
lebenswichtige Vitamin K. Zudem produzieren sie Säuren und so
genannte Bacteriocine, die neu eingeschleppte Bakterien oder auch
potenziell krankheitserregende Pilze abtöten oder deren Wachstum
hemmen. Selbstverständlich tragen Darmbakterien auch einen
erheblichen Teil zur Nahrungsmittelverwertung des Menschen bei.
e
Abb. 9: Vorkommen von Bakterien am/im
menschlichen Körper
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Wechselwirkungen von Bakterien mit Uran und anderen Schwermetallen
Mikroorganismen sind aufgrund ihres vielseitigen Metabolismus in der
Lage, auf verschiedenste Art und Weise mit Uran und anderen
Schwermetallen in ihrer Umgebung zu interagieren. Dabei beeinflussen
sie die Mobilität und Stabilität der Metalle sowohl durch direkte,
enzymatische, als auch indirekte, nicht-enzymatische Reaktionen. Die
wichtigsten Wechselwirkung von mikrobiellen und pflanzlichen Zellen
mit Uran sowie anderer Schwermetalle sind: die Biosorption, die
Biotransformation, die Biomineralisierung, die intrazelluläre
Aufnahme und die Chelation (Abb. 10).
Unter Biosorption versteht man die Anlagerung von (Schwer)metallen
und Radionukliden an Biomasse oder Biomaterialien. Die Metallbindung
erfolgt an reaktiven Gruppen wie Carboxyl-, Amin-, Hydroxyl-,
Phosphat- und Sulfhydryl-Resten verschiedener Zellwandkomponenten.
Biotransformation ist die durch Mikroorganismen katalysierte
Reduktion bzw. Oxidation von Metallen. Die Oxidationsstufe von Uran
sowie anderer Schwermetalle und Radionuklide bestimmt deren
Löslichkeit, Mobilität und Bioverfügbarkeit.
Unter Biomineralisierung versteht man die Bildung von unlöslichen
Metallpräzipitaten, wie Phosphate, Carbonate und Hydroxide, mit
Hilfe enzymatisch gebildeter Liganden.
ChelationMobilisierung durch z.B.
Siderophore
Biotransformation(nur Mikroorganismen)
Reduktion/Oxidation von Aktiniden
→ Beeinflussung der Löslichkeit
UO22+ UO2
BioakkumulationAufnahme in die Zelle
UO22+
UO22+
2L-
UO
22+
BiosorptionChemische Sorption durch
Komplexierung mit zellulären
Liganden (L)
BiomineralisierungBildung unlöslicher Präzipitate mit
anorganischen Liganden
HPO42- + UO2
2+ UO2HPO4
CO32- + UO2
2+ UO2CO3
2OH- + UO22+ UO2(OH)2
ChelationMobilisierung durch z.B.
Siderophore
Biotransformation(nur Mikroorganismen)
Reduktion/Oxidation von Aktiniden
→ Beeinflussung der Löslichkeit
UO22+UO22+ UO2UO2
BioakkumulationAufnahme in die Zelle
UO22+
BioakkumulationAufnahme in die Zelle
UO22+UO22+
UO22+
UO22+
2L-
UO
22+
BiosorptionChemische Sorption durch
Komplexierung mit zellulären
Liganden (L)
2L-
UO
22+
UO
22+
BiosorptionChemische Sorption durch
Komplexierung mit zellulären
Liganden (L)
BiomineralisierungBildung unlöslicher Präzipitate mit
anorganischen Liganden
HPO42- + UO2
2+ UO2HPO4
CO32- + UO2
2+ UO2CO3
2OH- + UO22+ UO2(OH)2
Abb. 10: Mechanismen der Wechselwirkungen von Schwermetallen am Beispiel
von Uran mit mikrobiellen und pflanzlichen Zellen
d
e
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Eine Sonderform der Mobilisierung kann durch chelatierende Agenzien,
wie Siderophoren erfolgen. Siderophoren werden bei Eisenmangel
gebildet und dienen normalerweise der Bindung und dem Transport von
Fe(III). Allerdings interagieren sie ebenfalls über funktionelle
Gruppen, wie Catechol-, Hydroxamat- oder Carboxylgruppen sehr
effektiv mit verschiedenen Metallen und Radionukliden und erhöhen
dadurch deren Mobilität und Bioverfügbarkeit.
Stressantwort von Bakterien
Schwermetalle gehören für alle Lebewesen zu den potentiellen
Stressoren. Wie bereits erwähnt führen dabei hohe Konzentrationen
zur Toxizität. Alle Umweltbedingungen, die nicht dem
Wachstumsoptimum der Bakterien entsprechen, führen in der Zelle zu
Veränderungen die unter „Bakterieller Stressantwort“ zusammengefasst
werden. Da Bakterien als Einzeller direkt allen Umwelteinflüssen
ausgesetzt sind, ist Stress nicht ungewöhnlich, aber oft von sehr
unterschiedlicher Natur. Weitere Stressfaktoren für die Zellen sind
beispielsweise:
Limitation der C, N, S,…-Quelle(n)
Hohe Ionenstärke oder Trockenheit
Zu niedriger oder hoher pH-Wert
Hohe Temperaturen
Welche Faktoren Stress für ein Bakterium darstellen, ist ganz vom
Wachstumsoptimum des jeweiligen Bakterienstammes abhängig.
Stressfaktoren wie Hitze oder hohe Schwermetallkonzentrationen
führen oft zu Fehlfaltung von Proteinen. Diese Proteine verlieren
dabei ihre Funktion und können darüber hinaus in der Zelle
agglomerieren, was im Extremfall zum Zelltod führen kann. Eine
Agglomeration erfolgt in der Regel dann, wenn hydrophobe Reste, die
normalerweise im Inneren des Proteins zu finden sind, durch die
Strukturänderung an die Außenseite des Proteins gelangen.
Zelluläre Stressantwort
Die Erkennung von Stress erfolgt über spezifische und unspezifische
Signalwege. Verallgemeinert lassen sich alle Signalwege in folgende
Teile gliedern:
Erkennung durch einen Rezeptor
Weiterleitung über eine Signalkaskade
Veränderung der Proteinexpression
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Die Veränderung der Proteinexpression leitet Maßnahmen zur
Stressbewältigung ein, die sehr unterschiedlich sein können. Hier
einige Beispiele:
Chaperone (spezielle Proteine) helfen andere Proteine richtig
zu falten
Metallakzeptoren binden Metallionen in der Zelle z.B. Proteine
mit Thiolgruppen
Aktiver Transport aus der Zelle, z.B. direkter Ionen Efflux
Oberflächenproteine binden Metallionen und verhindern den
Eintritt in die Zelle
Spezifische Signalwege beinhalten am Anfang der Signalkette einen
Rezeptor für den jeweiligen Faktor. Auf einen allgemeinen Signalweg
soll hier näher eingegangen werden. Die Abbildung 11 zeigt die
allgemeine (RpoE abhängige) Stressantwort, die so in vielen Gram
negativen Bakterien vorkommt. Dieser Signalweg beginnt mit der
Erkennung von denaturierten Proteinen durch RseB. RseB ist
normalerweise mit einem Komplex in der inneren Membran verankert.
Durch die Bindung an denaturierte Proteine löst es sich vom Komplex,
wodurch die Transmembrankomponente RseA proteolytisch abgebaut wird.
Im Cytoplasma ist RpoE, ein Sigmafaktor, am Komplex assoziiert.
Durch den Abbau von RseA wird RpoE freigesetzt. RpoE erkennt die
Promotorregion spezieller Gene, die für eine allgemeine
Stressantwort notwendig sind. RpoE initiiert durch die Anlagerung an
die DNA die Bildung des Transkriptionskomplexes. Die RNA-Polymerase
lagert sich an den Transkriptionskomplex und beginnt mit der
Transkription. Damit beginnt die Expression von Proteinen, die zur
Stressbewältigung dienen.
Abb. 11:
Schematische
Darstellung
der zellulären
Stressantwort
in Gram-
negativen
Bakterien.
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Verwendete Bakterienstämme
Die im Praktikum verwendeten Bakterienstämme gehören den Gattungen
Pseudomonas, Escherichia, Sporosarcina und Bacillus an. Dabei
handelt es sich zum Einen um Gram-negative Bakterienstämme
(Pseudomonas und Escherichia), zum Anderen um Gram-positive
sporenformende Bakterien (Sporosarcina und Bacillus). Pseudomonaden
sind ubiquitär in der Natur verbreitet. Sie sind typische Bewohner
von Böden und Gewässern. Auch Sporosarcinen und Bacilli sind in
solchen Habitaten zu finden, allerdings sind Sporosarcinen weit
seltener und in geringerer Anzahl vorhanden. Sporosarcinen bilden
ebenso wie Bacilli bei schlechten Wachstumsbedingungen Endosporen
aus, welche robuste Überdauerungsformen darstellen. In Sporen ist
der Metabolismus auf ein Minimum reduziert, so dass diese weder
Wasser noch Nährstoffe noch Sauerstoff benötigen. Deswegen können
sie sehr lange unter schlechten Bedingungen überleben. Aus diesen
Sporen bilden sich bei verbesserten Wachstumsbedingungen neue
Zellen. Der verwendete Stamm der Gattung Eschericha – Escherichia
coli – ist dagegen ein typischer Bewohner des Darmes von Mensch und
Tier. Daher gilt der Nachweis dieses Bakterium in der Außenwelt,
insbesondere in Wasser und in Lebensmitteln, als Indikator für
fäkale Verunreinigungen.
Alle im Praktikum verwendeten Stämme sind nicht pathogen, neutrophil
(Wachstumsoptimum bei pH~7), mesophil (Temperaturoptimum ~30 °C) und
besitzen einen aeroben Stoffwechsel, d.h. sie benötigen für ihr
Wachstum Sauerstoff (Aerobier) bzw. tolerieren diesen (fakultative
Anaerobier).
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Abb. 13: Sterilwerkbank
Mikrobiologisches Arbeiten
Allgemeines
Arbeiten in einem mikrobiologischen Labor erfordern die üblichen
Sicherheitsvorkehrungen, wie sie von chemischen Laboratorien bekannt
sind.
tragen von Laborkittel, Handschuhe, Schutzbrille und festem
Schuhwerk (keine Sandalen oder ähnliches)
tragen von langer Beinbekleidung, auch wenn es noch so warm ist
im Labor sind Essen, Trinken, Rauchen, Schminken, Aufbewahrung
von Nahrungsmitteln, Tabakwaren, und Kosmetika verboten
den Anweisungen der Praktikumsassistenten ist Folge zu leisten
Abfälle werden gesammelt und nach Beenden der Arbeiten
autoklaviert
Besonderheiten beim mikrobiologischen Arbeiten
Mikrobiologisches Arbeiten setzt die Anwendung
steriler Techniken voraus. Verwendete Geräte,
Arbeitsmaterialien und Arbeitsoberflächen müssen von
lebenden Mikroorganismen oder deren Ruhestadien
befreit werden. Die dazu verwendeten Verfahren
werden Sterilisation oder Entkeimung genannt. Nur
durch die Verwendung von sterilen Arbeitsmaterialien
kann eine ungewollte
Kontamination der Nährlösungen
und -platten mit fremden
Mikroorganismen vermieden
werden. Zur Sterilisation
werden unterschiedliche
Techniken eingesetzt. Kolben,
Flaschen und viele Lösungen
lassen sich durch feuchte
Hitze im Autoklaven (Abb. 12) bei 121°C und
1 bar Überdruck für 20 min sterilisieren.
Kleine Geräte wie Spatel oder Pinzetten werden
Abb. 12: Autoklav
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Abb. 14: Ausglühen der Impföse
in 70%igen Ethanol getaucht und anschließend
in der Brennerflamme abgeflammt, Impfösen werden ausgeglüht.
Hitzeempfindliche Lösungen können durch Sterilfiltration von Keimen
befreit werden. Es ist ebenfalls darauf zu achten, einen Eintrag von
Kontaminationen über die Hände zu vermeiden. Daher ist es beim
mikrobiologischen Arbeiten unerlässlich, vor und nach dem sterilen
Arbeiten, die Hände zu waschen und zu desinfizieren. Zusätzlich
sollten stets Handschuhe getragen werden.
Weiterhin sollten sämtliche Arbeiten, die sterile Bedingungen
erfordern, unter einer sogenannten Sterilwerkbank (Abb. 13)
durchgeführt werden. Vor Beginn und nach Beenden der Arbeiten werden
die Arbeitsoberflächen (z.B. Oberfläche in der Sterilwerkbank)
desinfiziert. Dies kann unter anderem durch das Einsprühen und
Abwischen mit 70%igen Ethanol geschehen. Bei Flächen, die größer als
1 m² sind, werden spezielle Desinfektionsmittel verwendet, die
schwerer entflammbar sind. Da unsere Labore auch für gentechnische
Arbeiten der Stufe S1 (nicht humanpathogen) zugelassen sind, gelten
darüber hinaus spezielle Hygieneanweisungen (siehe Anhang).
In mikrobiologischen Laboratorien werden einige Arbeiten wiederholt
und routinemäßig durchgeführt. Zu diesen Arbeiten gehören unter
anderen:
Das Herstellen von Agarplatten und Nährmedien
Das Animpfen von Nährmedien
Das Ernten von Zellen
Das Ausplattieren von Kulturen auf Agarplatten
Die Wichtigsten dieser Arbeiten, welche auch für den entsprechenden
Praktikumsversuch benötigt werden, werden hier kurz erläutert.
Handhabung Impföse und Ausstreichen von Kulturen auf Agarplatten
Sterilisation der Drahtspitze einer
Impföse durch Ausglühen, d. h. schräg von
oben in die Flamme eines Gasbrenners
halten, bis der Draht glüht (3 mal
wiederholen) siehe Abbildung 14
nach dem Abkühlen, die sterile Öse in das
Kulturmedium tauchen
durch die Oberflächenspannung bildet sich
in der Öse ein Flüssigkeitsfilm, der
genügend Zellen enthält, welche dann
entsprechend auf einer Agarplatte, ohne
zu sehr aufzudrücken, ausgestrichen
werden
anschließend die Impföse durch Ausglühen
erneut sterilisieren
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Sterilisation von Lösungen
Hergestellte Lösungen werden in einem Erlenmeyerkolben gegeben
und mit einem Wattestopfen verschlossen.
Der Stopfen wird noch mit Aluminiumfolie abgedeckt und mit etwas
Autoklavier-indikatorband versehen.
Anschließend werden die Kolben bei 121 °C für 20 min
dampfsterilisiert.
Bei Agarlösungen sollten die Kolben bis zum Gießen der Platten
nach dem Autoklavieren im 70 °C-Brutschrank aufbewahrt werden,
um ein vorzeitiges Erstarren des Agars zu verhindern.
Ansetzen von Agarplatten
Agar in Erlenmeyerkolben einwiegen und mit destilliertem Wasser
vermischen
Kolben mit Sterilstopfen verschließen, mit Aluminiumfolie
abdecken und einem Stück Autoklavierband versehen
Dampfsterilisation bei 121 °C für 20 min; anschließend
Aufbewahrung der Kolben im 70 °C-Brutschrank bis zum Gießen der
Platten
Der warmen Agarlösung unter leichtem Rühren und sterilen
Bedingungen entsprechende (je nach Art des herzustellenden
Mediums) sterile Nährbestandteile
zugeben.
Noch warme Lösung in sterile
Petrischalen ausgießen, so dass etwa
eine Agardicke von 0,5 cm entsteht
(Abb. 15)
Platten zum Abkühlen leicht geöffnet
in Brennerflammennähe und unter der
Sterilbox stehen lassen.
Wenn die Agarplatten fest geworden
sind, werden die Platten abgedeckt und am Boden mit der
Bezeichnung des Medium beschriftet.
Abb. 15: Gießen von Agarplatten
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Ausplattieren von Kulturen
Entnehmen von 50 µl oder 100 µl einer
Bakterienkultur und Pipettieren dieses
Volumens auf die Mitte einer
Agarplatte.
Abgeflammten Drigalskispatel zunächst
zum Erkalten auf einen keimfreien Teil
der Agarplatte halten
gleichmäßiges Verteilen der aufgetragen
Flüssigkeitsmenge auf der Agar-
oberfläche (Abb. 16)
Erneutes Abflammen des Drigalskispatels
und Abstellen im Ständer
Bedienung des Lichtmikroskops
Das Ziel der Mikroskopie ist die Beobachtung und Charakterisierung
der eingesetzten Bakterienstämme.
Aufbringen von 5 µl verdünnter
Bakteriensuspension (OD600 = 0,5) auf einen
Objektträger and Abdecken der Probe mit
einem Deckgläschen (Abb. 17)
Vergrößerung der Bakterien mit dem
inversen Lichtmikroskop Zeiss Axiovert
S 100 (Abb. 18)
Untersuchung der Probe zunächst mit
dem 40x Objektiv bei 400facher
Vergrößerung der Zellen
Dazu die Probe auf dem Objekttisch
einspannen, das 40x Objektiv an den
Objekttisch heranbewegen und die Probe
scharf stellen (Phasenkontrast (PH) 2
beachten)
Betrachtung der Bakterien in der 1000
fachen Vergrößerung mit dem 100 x
Objektiv. Dazu den Objektivwechsler auf
die Position des 100 x Objektivs bewegen
Abb. 16: Handhabung des
Drigalskispatels beim
Ausplattieren
Abb. 18: Lichtmikroskop Zeiss
Axiovert S 100
Abb. 17: Mikroskopisches
Präparat
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und auf das 100 x Objektiv einen
kleinen Tropfen Immersionsöl
aufbringen.
Den Objektträger nach oben gedreht die Probe auf dem
Objekttisch positionieren, das Objektiv langsam an die Probe
heranbewegen und scharf stellen.
Beobachtung der Bakterien über die Kamera auf dem Bildschirm und
Aufnahme jeder Bakterienprobe
Kultivierung von Bakterien
Unter der Kultivierung von Mikroorganismen versteht man deren
gezielte Vermehrung durch die Verwendung definierter Kulturmedien
und die Schaffung optimaler Wachstumsbedingungen (Temperatur, pH-
Wert, O2-Zufuhr). Dabei unterscheidet man zwischen Flüssigkulturen
(Bioreaktor oder Schüttelkolben) und festen Nährmedien (Agarplatten)
(Abb. 19).
Im Versuch erhalten Sie frisch gewachsene Flüssigkulturen in
Nutrient Broth Medium. Dieses Komplexmedium enthält Hefeextrakt und
peptisch verdautes Fleischprotein (Pepton) Die Zusammensetzung
dieser Extrakte ist nicht genau definiert. Sie liefern aber alle
wichtigen Wachstumsfaktoren, wie Aminosäuren, Mineralsalze, sowie
Kohlenstoff und Stickstoffquellen.
Abb.19: Mit Bakterien bewachsene Schüttelkolben (links); Agarplatten
(rechts)
Im Gegensatz dazu wird für die im Versuch verwendeten Agarplatten
ein spezielles Medium verwendet, das sehr wenig Phosphat enthält.
Phosphat ist ein wichtiger Nährstoff für Bakterien und ein Baustein
vieler organischer Verbindungen. Gleichzeitig führt Phosphat aber
auch zu einer Komplexierung der gelösten Schwermetalle. Bei einer zu
hohen Phosphatkonzentration kann es daher zur Ausfällung
anorganischer Phosphatkomplexe kommen, welche nicht mehr
bioverfügbar sind.
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Wachstum von Bakterien (Abb. 20)
Die Vermehrung der Bakterien erfolgt asexuell durch Zellteilung. Das
kann durch Querteilung, Knospung oder Sporenbildung geschehen.
Bringt man Bakterien aus einer über Nacht gewachsenen Kultur in eine
frische Nährlösung, so befinden diese sich zunächst in der lag-
Phase. Während dieser Phase adaptieren sich die Bakterien an die
Wachstumsbedingungen. Dabei werden Enzyme synthetisiert, die zur
Verwertung der verfügbaren Nährstoffe benötigt werden. In der
darauffolgenden exponentialen Phase (log Phase) kommt es zur
exponentiellen Vermehrung der Bakterien. Bei logarithmischer
Darstellung der Zellzahl über der Zeit, entspricht der in dieser
Phase lineare Anstieg, der spezifischen Wachstumsrate des
Organismus, welche der Anzahl der Teilungen pro Zelle und
Zeiteinheit entspricht. Infolge des schnellen Wachstums kommt es zur
Reduktion der Nährstoffe und gleichzeitig einer Anreicherung mit
(z.T. giftigen) Stoffwechselprodukten im Medium. Dadurch treten die
Bakterien in die stationäre Phase ein, in der es zu einem
Gleichgewicht zwischen Vermehrung und Tod der Bakterien kommt. Die
weitere Verschlechterung der Bedingungen führt zum Absterben der
Kultur (Absterbephase).
Abb. 20: Schematische Darstellung einer bakteriellen Wachstumskurve.
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Metalltoleranztest
Das Wachstum auf Agarplatten dient im Praktikumsversuch der
Quantifizierung der koloniebildenden Einheiten (CFU = ‘colony
forming units’).
Bringt man die einzelnen Bakterien auf einen festen Nährboden und
bebrütet diese Platten ein bis zwei Tage bei ca. 30 °C, so vermehren
sich die einzelnen Bakterien zu sichtbaren Bakterienkolonien. Die
Anzahl der gewachsenen Kolonien entspricht dabei der Anzahl der auf
den Nährboden aufgebrachten und vermehrungsfähigen Bakterien. Im
Versuch wird immer die gleiche Anzahl Bakterien auf Platten mit
unterschiedlichen Schwermetallkonzentrationen aufgetragen. Ein
Unterschied in der Anzahl der gewachsenen Kolonien ist daher allein
auf die wachstumshemmende Wirkung der Schwermetalle zurückzuführen.
In den frisch gewachsenen Übernachtkulturen kann ein Bakterientiter,
d.h. die Anzahl der Bakterien pro ml Kulturmedium, von bis zu 1010
erreicht werden. Da eine solche Bakterienanzahl keine
Einzelkolonien, sondern einen Bakterienrasen auf der Platte bilden
würde, muss die Zellsuspension deutlich verdünnt werden. Für ein
gutes Auszählen sollte ein Wert von 30 bis 300 Kolonien pro Platte
angestrebt werden. Im Praktikumsversuch werden die gewaschenen
Zellen bis zu 1:10.000 bzw. bis 1:100.000 bzw. 1:1.000.000 verdünnt
und von diesen Suspensionen werden je 50 µl auf die Agarplatten
aufgetragen (Abb. 21).
Abb. 21: Schematische Darstellung zur Verdünnung einer Bakteriensuspension
Geeignete Verdünnungsstufen
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Anhand der Anzahl der gewachsenen Kolonien können die minimale
Hemmstoffkonzentration (MHK50) und die minimale bakterizide
Konzentration (MBK) ermittelt werden. Die MHK50 entspricht dabei der
Konzentration des Schwermetalls, die das Wachstum von 50 % der
Kolonien hemmt. Die MBK ist die niedrigste Konzentration, bei der
das Wachstum der Bakterienstämme auf der Agarplatte vollständig
gehemmt wird und makroskopisch nicht mehr nachzuweisen ist.
Lochtest
Der Lochtest ist ein weiteres Verfahren zur
Tolleranzbestimmung von Mikroorganismen.
Zumeist findet er Verwendung bei der
Empfindlichkeitsprüfung von Bakteriestämmen
gegenüber Antibiotika. Hier im
Praktikumsversuch werden jedoch verschiedene
Metalllösungen auf ihre wachstumshemmende
Wirkung getestet. Dabei wird die Metalllösung
in ein Loch in der Mitte der Agarplatte
gegeben. Durch die Diffusion der Lösung bildet
sich ein Konzentrationsgradient aus. Sind die
Testbakterien gegenüber einer gewissen
Metallkonzentration empfindlich, werden sie im Wachstum gehemmt und
der Impfstrich wird nicht vollkommen ausgebildet. Die Bakterien
stellen ihr Wachstum in mehr oder minder großer Entfernung vom Loch
ein (Abb. 22). Die Länge des unbewachsenen Impfstrichs zeigt den
Umfang der Wirkung des Metalls in entsprechender Konzentration an.
Abb. 22: Metalltolleranztest
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ANHANG: Kurzbetriebsanweisung für gentechnische Arbeiten gem. § 12
Abs. 2 GenTSV (SICHERHEITSSTUFE 1)
Raum: P430 und P433 im Gebäude 8a (Forschungszentrum Dresden-
Rossendorf)
BBS (Uniklinikum): B. Schild Tel.: 458 2808
Notruf/Alarmzentrale über Tel.: 112 oder Tel.: 3333
1. Art der gentechnischen Arbeiten
In der Anlage sind nur gentechnische Arbeiten der Sicherheitsstufe 1
zulässig.
Gehandhabte biologische Agentien: Archaea-, Bakterien- und
Hefekulturen der Risikogruppe1
2. Verhalten im Labor
Grundsatz: Jede zum Arbeiten im Kontrollbereich berechtigte Person
ist dafür verantwortlich, dass eine Freisetzung von gentechnisch
veränderten Organismen (GVO) verhindert wird.
Allgemeine Verhaltensregeln: Grundlegend gelten die Verhaltensregeln
sauberer mikrobio-logischer, radiochemischer und gentechnischer
Arbeiten. Insbesondere ist darauf zu achten, dass:
Türen und Fenster während der Arbeiten geschlossen sind.
innerhalb der gentechnischen Anlage eigenständige
Schutzkleidung zu tragen ist.
Essen, Trinken und Rauchen untersagt ist.
das Pipettieren mit dem Mund grundsätzlich untersagt ist.
Kanülen und sonstige spitze Verbrauchsmaterialien zur
Entsorgung getrennt zu sammeln sind.
bei allen Arbeiten die entsprechenden Bedienungsanleitungen und
Schutzvorschriften zu beachten sind.
der für die gentechnische Anlage erstellte Hygieneplan generell
zu befolgen ist.
3. Lagerung/Entsorgung
Die längerfristige Lagerung aller GVO erfolgt bei -80°C im Raum
P433.
Bakteriell kontaminiertes Material (Kulturen, Kulturgefäße
etc.) muss getrennt nach festen und flüssigen Abfällen im Labor
in dafür bereitstehenden, geeigneten Behältern gesammelt
werden.
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Alle mit GVO kontaminierten Materialien, die den S1-Bereich
verlassen, müssen entweder vorher dekontaminiert
(Vernichtungssterilisation im Autoklaven, Desinfek-tionsmittel)
oder sicher eingeschlossen sein.
Sind die GVO mit radioaktiven Stoffen in Berührung gekommen,
sind die Anforder-ungen bei der Sammlung und Entsorgung von
radioaktiven Reststoffen zu beachten. Die
Vernichtungssterilisation erfolgt dann nur im Autoklaven
SANOclav im KB6, R228 unter dem radiochemischen Abzug.
4. Verhalten nach Laborunfällen mit biologischen Agenzien
Der oberste Grundsatz ist, Mensch und Umwelt vor Schaden zu bewahren
Erst überlegen, dann handeln!
Bei Freisetzung (z.B. Verschütten) von GVO Mitarbeiter warnen
und Vorgesetzte (Projektleiter und ggf.
Strahlenschutzbeauftragten) sofort informieren.
Kleine Mengen verschüttetes biologisches Material unter
entsprechendem Selbstschutz (Kittel, Handschuhe) sofort
aufsaugen und die biologisch kontaminierten Oberflächen nach
den Methoden des Hygieneplans desinfizieren.
Bei größeren Unfällen eine weitere Person zu Hilfe rufen,
gegebenenfalls frische Schutzkleidung anlegen, zwei Paar
Schutzhandschuhe anziehen und biologisch kontaminierten Bereich
großflächig mit Zellstofftüchern abdecken, diese dann mit
bereitstehendem Desinfektionsmittel tränken, Einwirkungszeit
abwarten und dann aufwischen. Siehe Hygieneplan!
Beachte: Erst Dekontamination von Personen und Kleidung, dann von
Flächen und Geräten vornehmen.
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Hygieneplan für die gentechnische Anlage der Sicherheitsstufe S1 in den
Räumen P430, P433 im Gebäude 8a des Forschungszentrum Dresden-Rossendorf
e.V.
Was Wann Womit Wie Wer
Pflege der Hände nach dem Händewaschen Handcreme: Hausmarke Pflegen Jeder, der im Labor
arbeitet
Allgemeine Instrumente nach jeder möglichen
Kontamination mit GVOs
Autoklav Sterilisation im Autoklaven,
Sterilisationszeit 20 min bei
121°C, Reinigung erst nach dem
Sterilisieren
der jeweilige Benutzer
Thermolabile Instrumente nach jeder möglichen
Kontamination mit GVOs
Präparat:
4 %-ig Korsolex AF
Desinfizieren und Reinigen:
unter Verwendung von
Handschuhen mit
Einwegtüchern einreiben,
gegebenenfalls in Lösung
einweichen, mind. 15 min
einwirken lassen
der jeweilige Benutzer
Werkbänke
Oberflächen von Geräten
und Inventar
vor und nach jeglicher
gentechnischer und
mikrobiologischer Arbeit
Präparat:
70-%-iger Ethanol verg.
(Fläche<1qm)
1 %-ig Kohrsolin
Desinfizieren und Reinigen:
unter Verwendung von
Handschuhen mit
Einwegtüchern einreiben, 1h
einwirken lassen
der jeweilige Benutzer
Fußböden nach jeder möglichen
Kontamination mit GVOs
Präparat:
3 %-ig Kohrsolin,
Desinfizieren und Reinigen:
unter Verwendung von
Handschuhen mit
Einwegtüchern einreiben, 4h
einwirken lassen
Jeder Verursacher,
Allg.: Reinigung zentral
(zweimal wöchentlich)
Schutzkleidung alle 1 – 3 Wochen Textilsack Sammeln: Reinigung durch eine
Fachfirma
der jeweilige Benutzer
nach jeder
möglichen/stattgefundenen
Kontamination mit GVOs
Präparat:
2 %-ig Kohrsolin
oder Autoklav
12h Einwirkzeit oder
Autoklavieren, Reinigung durch
eine Fachfirma
der jeweilige Benutzer
Persönliche
Schutzausrüstung
(Handschuhe)
nach Beendigung der Arbeit
oder öfter
nach jeder möglichen
Kontamination wechseln
In Autoklaviersäcken
sammeln
Entsorgung über allgemeinen
Laborabfall
Autoklavieren
der jeweilige Benutzer
Bakteriell kontaminierte
Abfälle
sofort in geeigneten Behältern Sammeln, Autoklavieren, der jeweilige Benutzer
…, welche zusätzlich
radioaktiv kontaminiert
sind
sofort in geeigneten Behältern Autoklavieren: nur im
Autoklaven SANOclave im
radiochemischen Abzug KB6,
P228, Öffnen erst nach
vollständigem Erkalten
der jeweilige Benutzer
Händereinigung/ hygienische Hände-
desinfektion
Vor Aufnahme jeglicher
gentechnischer und
mikrobiologischer
Arbeit
und nach Beenden jeglicher
gentechnischer und
mikrobiologischer
Arbeit
Händedesinfektions-präparat: Softaman
Präparat aus
Direktspender,
Dosierung: 2-3 Hübe
Jeder, der im Labor
arbeitet
Waschen;Abtrocknen mit Einmalhandtuch aus
Handtuchspender;
Desinfektionspräparat
entnehmen, verteilen und
einreiben, mind. 30 sec
einwirken lassen; Desinfektionspräparat
entnehmen, verteilen,
einreiben, mindestens 30sec einwirken lassen;
erst danach Hände
waschen; Abtrocknen mit Einmalhandtuch aus
Handtuchspender