Archiv für Mikrobiologie

, Volume 64, Issue 2, pp 146–157 | Cite as

Physiologische Untersuchungen zur Atmung von Vibro luminosus Beijerinck

  • Franz Kössler
Article
Received:

Zusammenfassung

Es werden Atmungsmessungen mit dem Warburgapparat und mit dem Ultrarotabsorptionsschreiber in Verbindung mit der Registrierung der Lichtemission (SEV) an Vibrio luminosus beschrieben. Sie sollen der Charakterisierung der Beziehungen zwischen Atmung und Bioluminescenz unter verschiedenen Umwelteinflüssen dienen. Die Größenunterschiede im O2-Verbrauch bei endogener und exogener Atmung werden aufgezeigt. Parallele Registrierungen von CO2-Abgabe und Lichtemission führen zu der Annahme, daß die Induktion der Luciferase erst zu einem Zeitpunkt der Zellentwicklung erfolgt, in dem der Atmungsstoffwechsel bereits absinkt. Das läßt auf das Vorliegen eines spezifischen Regelmechanismus schließen.

Ein Vergleich der Empfindlichkeit von Atmung und Bioluminescenz gegenüber toxischen Substanzen bestätigt die bereits früher vermutete höhere Sensibilität der Bioluminescenz, die beim Nachweis biologisch aktiver Substanzen auch meßtechnische Vorteile aufweist. Untersuchungen des O2-Verbrauchs bei verschiedenen Temperaturen und pH-Werten dienen der weiteren Charakterisierung von Vibrio luminosus und werden mit den entsprechenden Bioluminescenzmessungen verglichen.

Physiological studies in respiration of Vibrio luminosus Beijerinck

Summary

Manometric and infrared analyses of gas exchange and light measurement with photomultipliers are used to investigate Vibrio luminosus, particularly the relation between respiration and bioluminescence under different conditions. The difference of the oxygen consumption of endogenous and exogenous respiration is shown. Side by side recording of CO2-production and light emission yields a result suggesting an induction of the enzyme luciferase at a decided state of the cell development and a regulating mechanism.

A comparison of the sensitivity of respiration and of light emission to poisonous substances shows a greater susceptibility of the bioluminescence. Therefore bioluminescence can be used for the detection of air pollutants and other industrial substances damaging cells. The dependence of respiration from the temperature and diverse values of pH has been studied.

This is a preview of subscription content, log in to check access.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Clifton, C. E.: On the possibility of preventing assimilation in respiring cells. Enzymologia IV, 246–253 (1937).Google Scholar
  2. — Aging of Escherichia coli. J. Bact. 92, 905–912 (1966).PubMedGoogle Scholar
  3. Coffey, J. J.: Inducible synthesis of bacterial luciferase: specificity and kinetics of induction. J. Bact. 94, 1638–1647 (1967).PubMedGoogle Scholar
  4. Dewart, R., F. Naudts, and W. Lhoest: Automation in the microbiological assays of antibiotics. Ann. N. Y. Acad. Sci. 130, 686–696 (1965).PubMedGoogle Scholar
  5. Egle, K., u. W. Schenk: Die Anwendung des Ultrarotabsorptionsschreibers in der Photosyntheseforschung. Ber. dtsch. bot. Ges. 64, 181–197 (1951).Google Scholar
  6. Giese, A. C.: Effects of ultraviolet radiations on luminescence and respiration of Achromobacter fischeri. J. cell. comp. Physiol. 17, 203–220 (1941).Google Scholar
  7. Gohlke, R., W. Lewa, A. Strachowsky u. R. Köhler: Tierexperimentelle Untersuchungen über die inhalatorische Wirkung von Tributylzinnchlorid im subchronischen Versuch. Vorgesehen für: Z. allg. Hyg.Google Scholar
  8. Hirsch, J.: Zum Nachweis von Faktoren, welche die Vermehrung aerober Mikroorganismen beeinflussen. Enzymologia IV, 94–106 (1937).Google Scholar
  9. Hosek, B., and L. Novak: Method the continuous measurement of respiration in bacterial cultures. Folia Mikrobiol. 12, 569–571 (1967).Google Scholar
  10. Hug, O., u. I. Wolf: Das Verhalten eines Fermentsystems unter und nach Röntgenbestrahlung. Strahlentherapie (Sonderband 35), S. 209–219. (1955).Google Scholar
  11. Jacob, F., and J. Monod: Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins. J. molec. Biol. 3, 318–356 (1961).PubMedGoogle Scholar
  12. Johnson, F. H.: Bacterial luminescence. Advanc. Enzymol. 7, 215–264 (1947).Google Scholar
  13. Kleinzeller, A.: Manometrische Methoden und ihre Anwendung in der Biologie und Biochemie. Jena: Fischer 1965.Google Scholar
  14. Kössler, F.: Atmung und Photosynthese von Chlorella unter chronischer Gammabestrahlung. Radiat. Bot. 5, 115–128 (1965).Google Scholar
  15. — Biophysikalische Untersuchungen an Leuchtbakterien. Studia biophysica 2, 173–180 (1967).Google Scholar
  16. — u. G. Müller: Über den Einfluß toxischer Substanzen auf die Bioluminescenz von Bakterien. Naturwissenschaften 52, 354 (1965).Google Scholar
  17. —, u. G. Müller: Physiologische Untersuchungen zur Bioluminescenz von Vibrio luminosus Beijerinck. Arch. Mikrobiol. 58, 370–379 (1967).PubMedGoogle Scholar
  18. Luft, K. F.: Über eine neue Methode der registrierenden Gasanalyse mit Hilfe der Absorption ultraroter Strahlen ohne spektrale Zerlegung. Z. techn. Phys. 24, 97–104 (1943).Google Scholar
  19. McElroy, W. D., and H. H. Seliger: The chemistry of light emission. Advanc. Enzymol. 25, 119–165 (1963).Google Scholar
  20. Metz, H.: Der Einfluß des Sauerstoffs auf den endogenen Zellstoffwechsel gramnegativer Bakterien. Zbl. Bakt., I. Abt. Orig. 197, 500–506 (1965).Google Scholar
  21. Ritzerfeld, W.: Über die Möglichkeiten einer Bakterieneinordnung durch Erfassung der Atemleistung. Arch. Hyg. (Berl.) 146, 241–255 (1962).Google Scholar
  22. — Die manometrische Atemmessung in der medizinischen Mikrobiologie. Ergebn. Mikrobiol. 37, 1–58 (1963).Google Scholar
  23. — u. D. H. Winterhoff: Der Einfluß von Kobalt-60-Gammastrahlen auf die aerobe Bakterienatmung. Arch. Hyg. (Berl.) 148, 206–216 (1964).Google Scholar
  24. Robison, S. M., and R. Y. Morita: The effect of moderate temperature on the respiration and viability of Vibrio marinus. Z. allg. Mikrobiol. 6, 181–187 (1966).Google Scholar
  25. Schouwenburg, K. L. van: On respiration and light emission in luminous bacteria. Thesis, Delft 1938.Google Scholar
  26. Serat, W. F., F. E. Budinger, and F. K. Mueller: Toxicity evaluation of air pollutants by use of luminescent bacteria. Atmospheric Environment 1, 21–32 (1967).CrossRefGoogle Scholar
  27. Telling, R. C., Elsenworth, and D. N. East: A continuous infrared analyser for measurement of CO2 in effluent air from bacterial cultures. J. appl. Bact. 21, 26 (1958).Google Scholar
  28. Tschumakova, R. I.: Über den Zusammenhang der Bioluminescenz von Bakterien mit der Atmung (Russ.). Akad. Nauk SSSR, Iswestija sibir. Otdelenija 2, 62–67 (1963).Google Scholar
  29. —: Luminescenz und Aktivität der Oxydationsfermente von Leuchtbakterien (Russ.). Mikrobiologiya 33, 423–427 (1964).Google Scholar
  30. Wahn, K., T. Rockstroh u. G. Lutsch: Manometrische und elektronenmikroskopische Untersuchungen an Bakterien unter dem Einfluß von Polymyxin. In: Wirkungsmechanismen von Fungiziden und Antibiotica (Hrsg. M. Girbardt), S.69–77. Berlin: Akademie-Verl. 1967.Google Scholar
  31. Zapf, K.: Bakterienstruktur und antibakterielle Wirkung von synthetischen Detergentien. Mitteilungsbl. Ges. exp. Med. in der DDR, H. 1, S. 3–24 (1964).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1968

Authors and Affiliations

  • Franz Kössler
    • 1
  1. 1.Institut für Arbeitsphysiologie im Deutschen Zentralinstitut für Arbeitsmedizin Berlin-LichtenbergBerlin-LichtenbergDeutschland

Personalised recommendations