Im BMFTR-Projekt MultiKulti wurde ein vielseitig einsetzbares Kultivierungssystem für bisher unkultivierte Mikroorganismen aus schwer zugänglichen Standorten gebaut und erprobt. Zur Überwachung des mikrobiellen Wachstums kamen Online-Systeme zum Einsatz.
Auf der gesamten Erde befinden sich nach wissenschaftlichen Schätzungen circa 1030 Archaeen und Bakterien. Diese große Menge an Mikroorganismen beinhaltet geschätzte vier Millionen Arten, von denen jedoch bisher lediglich zehntausend als Reinkultur verfügbar und kultivierbar sind.
Im Projekt MultiKulti arbeiteten Biologen und Ingenieure im Verbund daran, ein Kultivierungssystem zu schaffen, mit dem bisher unkultivierbare Mikroorganismen aus aquatischen Lebensräumen im Labor am Leben erhalten und vermehrt werden können.
Im Rahmen des Projekts wurden Online-Messgeräte zur ATP-Analyse, zur Zellzahlerfassung mittels Durchflusszytometrie und zur Erfassung der allgemeinen Enzymaktivität erfolgreich verglichen, validiert und für das Monitoring der mikrobiellen Aktivität und der Bakterienvermehrung in Kultivierungsansätzen und im Bioreaktor etabliert und getestet.
Die Untersuchung verschiedener Proben von Trink-, Grund-, und Oberflächenwasser führte zur Anreicherung und Isolation neuer oligotropher Bakterien und verschiedener manganoxidierender Bakterien. Es wurden bisher unbekannte Arten isoliert und bereits bekannte Arten neu als manganoxidierende Bakterien beschrieben, die relevant für die Praxis der Wasserversorgung sind.
Der im Rahmen des Projekts gebaute Bioreaktor kann zukünftig für die Anreicherung und Kultivierung neuer ökologisch wichtiger, wissenschaftlich interessanter oder biotechnologisch relevanter Mikroorganismen genutzt werden.
Publikationen
Leister, C., Hügler, M. (2022) Genome Analysis of Enterobacter asburiae and Lelliottia spp. Proliferating in Oligotrophic Drinking Water Reservoirs and Lakes. Applied and Environmental Microbiology, 88(14), e00471-22
Leister, C., Hügler, M. (2022) Draft Genome Sequences of Buttiauxella spp. Isolates from Water and Gastropods with Putative β-d-Glucuronidase Activity. Microbiology Resource Announcements, 11(3), e00064-22
Simon, S.A.; Aschmann, V.; Behrendt, A.; Hügler, M.; Engl, L.M.; Pohlner, M.; Rolfes, S.; Brinkhoff, T; Engelen, B.; Könneke, M.; Rodriguez-R, L.M.; Bornemann, T.L.V.; Nuy, J.K.; Rothe, L.; Stach, T.L.; Beblo-Vranesevic, K.; Leuko, S.; Runzheimer, K.; Möller, R.; Conrady, M.; Huth, M.; Trabold, T.; Herkendell, K.; Probst, A.J.: (2025) Earth's most needed uncultivated aquatic prokaryotes. Water Research 273, 122928
Simon, S.A.; Soares, A.R.; Bornemann, T.L.V.; Lange, A.; Griesdorn, L.; Fuentes, A.; M. Dieckmann, M.; Krok, B.A.; Ruff, S.E.; Hügler, M.; Moraru, C.; Probst, A.J.: (2025) Inferring replication states of bacteria and viruses in enrichment cultures via long-read sequencing. ISME Communications, 2025, 5(1), ycaf041
Hügler, M.; Gawriltschuk, G.; Packroff, G.: (2025) Einsatz mikrobiologischer Online-Analysesysteme in der Wasserpraxis. gwf Wasser - Abwasser 2025(10):75-82
