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Titel (primär) Extracellular enzyme activity in the river Elbe during a spring flood event
Autor Karrasch, B.; Bormki, G.; Herzsprung, P.; Winkler, M.; Baborowski, M.;
Journal / Serie Acta Hydrochimica et Hydrobiologica
Erscheinungsjahr 2003
Department SEEFO; FLOEK;
Band/Volume 31
Heft 4-5
Sprache englisch;
Keywords Discharge; Bacterial Abundance; Bacterial Biomass; Chlorophyll-a; Particulate Organic Matter; Dissolved Organic Matter Durchfluss; Bakterienabundanz; Chlorophyll-a; Partikuläres organisches Material; Gelöstes organisches Material
Abstract

The ecological balance of rivers can be significantly disturbed by floods, increasing the supply of allochthonous material and energy to the fluvial planktonic food web. During spring flooding in the Elbe in 1999, various physicochemical (pH, conductivity, suspended particulate matter (SPM), particulate and dissolved organic carbon (DOC, POC), inorganic nutrients) and biological parameters (concentration of chlorophyll-a, abundance and biomass of bacteria) were studied in connection with the microbial self-cleaning capacity (dissolved and particle-associated extracellular enzyme activity of ten different enzymes). The pattern of dissolved and particulate material was found to differ greatly (regarding dilution and allochthonous input dynamics), with biological parameters displaying partly differing patterns owing to their bioactivity. Hydrolytic activity was detected for all the enzyme categories investigated, with especially high breakdown rates being determined for proteins containing leucine, arginine, and tyrosine. The overall activities of all the microbial extracellular enzymes studied proved to be dominated by the ectoenzymes ((62.8 ± 13.6)%) associated with particulate (particles, aggregates, and bacterial cell walls). The resulting ecological implications for microbial self-cleaning processes in rivers are discussed.

Extrazelluläre Enzymaktivität in der Elbe während eines Frühjahrshochwassers

Das ökologische Gleichgewicht in Flüssen kann durch Hochwasserereignisse, die zu einer erhöhten Zuführung von allochthonem Material und Energie zum planktonischen Nahrungsnetz führen, deutlich gestört werden. Im Verlauf eines Hochwassers in der Elbe im Frühjahr 1999 wurden verschiedene physikochemische (pH-Wert, Leitfähigkeit, Schwebstoffe (SPM), partikulärer und gelöster organisch gebundener Kohlenstoff (DOC, POC), anorganische Nährstoffe) und biologische Parameter (Chlorophyll-a-Konzentration, Abundanz und Biomasse von Bakterien) im Hinblick auf das Verhalten der mikrobiellen Selbstreinigungskraft (frei gelöste und mit Partikeln assoziierte extrazelluläre Enzymaktivität von 10 unterschiedlichen extrazellulären Enzymen) untersucht. Gelöste und partikuläre Stoffe zeigten ein voneinander deutlich unterschiedliches Verhalten (Verdünnungs- bzw. allochthone Eintragsdynamik), wobei biologische Parameter bedingt durch ihre Bioaktivität partiell abweichende Muster aufwiesen. Für alle untersuchten Enzymkategorien konnte eine hydrolytische Aktivität nachgewiesen werden, wobei für leucin-, arginin- und tyrosinhaltige Proteine besonders hohe Abbauraten bestimmt wurden. Die Gesamtaktivitäten aller untersuchten mikrobiellen extrazellulären Enzyme wurden von den mit partikulärem Material (Partikel, Aggregate, Bakterienzellaußenwände) assoziierten Ektoenzymen ((62.8 ± 13.6)%) dominiert. Die sich hieraus ergebenden ökologischen Implikationen bezüglich mikrobieller Selbstreinigungsprozesse in Flüssen werden diskutiert.

ID 4957
dauerhafte UFZ-Verlinkung http://www.ufz.de/index.php?en=20939&ufzPublicationIdentifier=4957
Karrasch, B., Bormki, G., Herzsprung, P., Winkler, M., Baborowski, M. (2003):
Extracellular enzyme activity in the river Elbe during a spring flood event
Acta Hydrochim. Hydrobiol. 31 (4-5), 307 - 318