Wie reichern wir Extremophile an?
Generell können wir verschiedene Medientypen unterscheiden. Das Komplexmedium ist reich an Nährstoffen, was viele Mikroorganismen mögen. Im Gegensatz dazu enthält das Minimalmedium viele einzelne definierte Zutaten, damit gezielt Spezialisten damit zum Wachsen angeregt werden können.
Abb. Anzucht von Mikroorganismen in Komplex- und Minimalmedium
Wenn im Minimalmedium zum Beispiel Cellulose die einzige Kohlenstoff-Quelle ist, können ausschließlich Mikroorganismen wachsen, die die Cellulose abbauen können um den Kohlenstoff zu verwenden. So können wir aus einer Umweltprobe mit hoher Diversität, das heißt mit hoher Artenvielfalt, vor allem die Arten anziehen, die Cellulose abbauen können. Diesen Prozess nennt man „anreichern“. Um eine stabile Artengemeinschaft zu generieren wird die Kultur mehrfach überimpft. Das bedeutet, dass ein geringes Volumen aus der gewachsenen Kultur genommen wird, um frisches Medium erneut anzuimpfen. So kann man sicher gehen, dass die wachsenden Organismen auch wirklich die Cellulose abbauen.
Abb. Anreicherung von Cellulose-abbauenden Mikroorganismen
Das gezielte Anreichern können wir uns zunutze machen, wenn wir nach neuen Cellulose-abbauenden Mikroorganismen, bzw. ihren Enzymen, suchen.
Die Rezeptliste für ein Minimalmedium ist meist sehr lang. Ein Minimalmedium besitzt genau definierte Bestandteile und richtet sich nach den Nährstoffansprüchen eines bestimmten Organismus. Meist werden neben anorganischen Salzen und einer Energiequelle wie zum Beispiel Zucker auch Spurenelemente und Vitamine benötigt. Dieses Medium kann man sich zu Nutze machen um gezielt Organsimen anzureichern, die ein bestimmtes Substrat abbauen können. So kann man Substrate als einzige Kohlenstoff-, Stickstoff- oder Phosphat-Quelle zugeben.
Die Rezeptliste für ein Komplexmedium ist meist sehr kurz. Die organischen Bestandteile hierfür sind nicht genau definiert. In der Praxis finden sie häufig Anwendung, da eine Vielzahl von Mikroorganismen hier Nährstoffe findet, die für das Wachstum nötig sind.
Diese werden mit Hilfe der Enzyme Trypsin und Pepsin aus Proteingemischen gewonnen und sind demnach reich an Aminosäuren und Peptiden. Auch Hefeextrakt ist oft eine Komponente von Komplexmedien. Dabei handelt es sich um alle löslichen Bestandteile aus lysierten Hefezellen, die wiederum als Nahrungsquelle Verwendung finden.