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Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-549025

The role of extracellular polymeric substances of fungal biofilms in mineral attachment and weathering

  • The roles extracellular polymeric substances (EPS) play in mineral attachment and weathering were studied using genetically modified biofilms of the rock-inhabiting fungus Knufia petricola strain A95. Mutants deficient in melanin and/or carotenoid synthesis were grown as air-exposed biofilms. Extracted EPS were quantified and characterised using a combination of analytical techniques. The absence of melanin affected the quantity and composition of the produced EPS: mutants no longer able to form melanin synthesised more EPS containing fewer pullulan-related glycosidic linkages. Moreover, the melanin-producing strains attached more strongly to the mineral olivine and dissolved it at a higher rate. We hypothesise that the pullulan-related linkages, with their known adhesion functionality, enable fungal attachment and weathering. The released phenolic intermediates of melanin synthesis in the Δsdh1 mutant might play a role similar to Fe-chelating siderophores, driving olivine dissolutionThe roles extracellular polymeric substances (EPS) play in mineral attachment and weathering were studied using genetically modified biofilms of the rock-inhabiting fungus Knufia petricola strain A95. Mutants deficient in melanin and/or carotenoid synthesis were grown as air-exposed biofilms. Extracted EPS were quantified and characterised using a combination of analytical techniques. The absence of melanin affected the quantity and composition of the produced EPS: mutants no longer able to form melanin synthesised more EPS containing fewer pullulan-related glycosidic linkages. Moreover, the melanin-producing strains attached more strongly to the mineral olivine and dissolved it at a higher rate. We hypothesise that the pullulan-related linkages, with their known adhesion functionality, enable fungal attachment and weathering. The released phenolic intermediates of melanin synthesis in the Δsdh1 mutant might play a role similar to Fe-chelating siderophores, driving olivine dissolution even further. These data demonstrate the need for careful compositional and quantitative analyses of biofilm-created microenvironments.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Romy Breitenbach, Ruben GerritsORCiD, Polina DementyevaORCiD, Nicole Knabe, Julia SchumacherORCiD, Ines FeldmannORCiD, Jörg RadnikORCiD, M. Ryo, Anna GorbushinaORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):npj Materials degradation
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:4 Material und Umwelt
4 Material und Umwelt / 4.0 Abteilungsleitung und andere
4 Material und Umwelt / 4.2 Material-Mikrobiom Wechselwirkungen
6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Springer Nature
Verlagsort:London
Jahrgang/Band:6
Aufsatznummer:42
Erste Seite:1
Letzte Seite:11
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Biofilms
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Umwelt
Umwelt / Umwelt-Material-Interaktionen
DOI:10.1038/s41529-022-00253-1
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-549025
ISSN:2397-2106
Zugehöriger Identifikator:https://doi.org/10.26272/opus4-54901
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:30.05.2022
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:13.06.2022
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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