| Abstract: | SUMARRIES. Natürliche Lebensräume von Bakterien und Pilzen sind der Boden und das Wasser, während die Luft in erster Linie als Überträgermedium dient. Mikroorganismen sind eingebunden in die natürlichen Stoffkreisläufe und übernehmen dort Schlüsselfunktionen. Während Pflanzen das CO, aus der Luft durch ihre fotosynthetische Wirksamkeit binden, haben Mikroorganismen die Aufgabe, die in der Natur entstandenen organischen Verbindungen in mineralisierter Form wieder in den Kreislauf zurückzuführen [1]. Die Vielfalt der Anpassungsmöglichkeiten von Mikroorganismen an verschiedene Lebensräume und Nährstoffe ist dabei faszinierend groß [2]. Bakterien kommen auch an extremen Standorten vor, z.B. bei hohen Temperaturen und Salzgehalten. Sie lösen oder fällen Metalle und verwerten organische Verbindungen anthropogenen oder natürlichen Ursprungs. Selbst geringste Spuren potentieller Nährstoffe reichen aus, um bakterielles Wachstum zu ermöglichen. Auch Pilze sind weit verbreitet und für ihre Anpassungsfähigkeit bekannt. Ihr Vorkommen beschränkt sich immer auf Standorte, an denen sie organische Substrate vorfinden. Die Eigenschaft, schon bei relativ geringen Feuchtegehalten zu wachsen, führt zur Dominanz dieser Organismen an relativ trockenen Standorten. Die Beobachtung der vielfältigen Fähigkeiten von Mikroorganismen hat schon in der Zeit des Altertums dazu geführt, daß Mikroorganismen genutzt wurden. Aus der Lebensmitteltechnik sind Bakterien- und Pilzstämme als Katalysatoren in zahlreichen Prozessen nicht mehr wegzudenken (Joghurt, Käse, Bier- und Brotherstellung). Die Stoffwechseleigenschaften von Mikroorganismen dienen der Herstellung von Arzneimitteln (Penicillin, Insulin) und zur Gewinnung chemischer Verbindungen (Milchsäure, Zitronensäure), die als Ausgangssubstanzen für die Synthese anderer Produkte gebraucht werden. Auch bei der Umsetzung von Abwässern und organischen Abfällen werden das rasche Wachstum und die Abbaufähigkeiten von Mikroorganismen gezielt in Anspruch genommen. Der Zusammenhang zwischen schädlichen und unerwünschten Vorgängen im täglichen Leben und mikrobieller Aktivität wurde erst relativ spät hergestellt. Im Vordergrund standen dabei zunächst die Entstehung von Krankheitsbildern und deren Übertragungswege. Inzwischen ist die Kenntnis der mikro-biellen Stoffwechselaktivitäten so gewachsen, daß im technischen Bereich auftretende Störungen und Schäden mit der Bildung organischer oder anorganischer Säuren durch Bakterien und Pilze in Zusammenhang gebracht werden (Rohrleitungen, Gesteinsschäden) [3]. Auch Funktionsstörungen durch Belagsbildung an Anlagen sind häufig auf mikrobielle Biofilme zurückzuführen (Verunreinigung von Reinstwasseranlagen, Leistungsabfall bei Kühltürmen) [4], Insgesamt erzeugen Mikroorganismen durch ihr Wachstum oder ihre Stoffwechselprodukte weltweit Schäden in Milliardenhöhe. Mikroorganismen bevorzugen oft ein Wachstum an Oberflächen, wie in Abb. 1 am Beispiel einer porösen bewachsenen Oberfläche zu sehen ist ("Biofilme"). Auch bei der mikrobiellen Korrosion oder dem Abbau organischer Verbindungen wie Zellulose ist der Kontakt zwischen den Zellen und der Materialoberfläche für die Entwicklung der Organismen von Bedeutung. |
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