DD245906A1 - Verfahren zur charakterisierung und selektion von effektoren der stickstoffreduktions-metabolismen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung Verfahren zur Charakterisierung und Selektion von Effektoren der Stickstoffreduktions-Metabolismen dient der Suche nach Pflanzenschutzmitteln mit spezifischer Wirkung auf den Stickstoffhaushalt bzw. mit spezifischer Wirkung auf bestimmte Stufen der Stickstoffreduktionsmetabolismen und der Charakterisierung von Effektoren biologischer Prozesse. Sie verfolgt das Ziel, moeglichst in einem Arbeitsgang die Ergebnisse von Tests zur substanzinitiierten Beeinflussung des Stickstoffhaushaltes oder von Stickstoffreduktions-Metabolismen autotropher Mikroalgensuspensionen in mindestens zwei Variationen hinsichtlich der Oxydationsstufe des Stickstoffs der genutzten Stickstoffquelle der Naehrloesung der Algen auszuwerten und dabei die Effektoren als primaere Effektoren des Stickstoffhaushaltes, als primaere Effektoren der Photosynthese oder als unspezifische Effektoren und darueber hinaus die Effektoren des Stickstoffhaushaltes als primaere Effektoren der Reduktionsmetabolismen des Nitrat- bzw. des Nitritstickstoffs oder als unspezifische Effektoren des Stickstoffhaushaltes selektieren und charakterisieren zu koennen. Die Erfindung basiert auf einem Auswertungsverfahren, das die wachstums- und entwicklungsbedingten Beeinflussungen der optischen Eigenschaften und der Ionenumsaetze substanzbehandelter Zellsuspensionen in mindestens zwei Suspensionskulturvariationen bezueglich der Stickstoffquelle bei sonst vergleichbaren Bedingungen nutzt. Die Fig. 3, A5 und A6 illustrieren, dass das Auswertungsverfahren darueber hinaus Informationen ueber Einsetzen, Verlauf, Bestaendigkeit und Richtung der Wirkungsauspraegung in Abhaengigkeit von der Dosis der Effektoren liefert.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Pflanzenschutzmittelforschung, Suche nach Regulatoren biologischer Prozesse, Umweltanalyse, Naturstoff-Chemie

Charakteristik der bekannten Lösungen

Es ist bekannt, daß anorganische Stickstoffverbindungen zu den Hauptnährstoffen pflanzlicher Organismen gehören. Stickstoffautotrophe Pflanzen verwenden als Stickstoffquelle zur Synthese von Eiweißen bzw. von Eiweißbausteinen wie Aminosäuren und andere organische Bestandteile insbesondere Nitrationen. Sie sind aber auch in der Lage, Nitrit-, Ammoniumionen und andere stickstoffhaltige Verbindungen aufzunehmen. Zu den entscheidenden Schritten der Stickstoffmetabolismen der Pflanzen zählen die Reduktion des Stickstoffs von der Oxydationsstufe N~⁶ in den Nitrationen zur Stufe N"³ in Form von Nitritionen, die dann über weitere wasserstoffhaltige Zwischenprodukte bis zur Stufe N⁺³ in Form von Ammoniumverbindungen usw. reduziert werden.

Wirkstoffe, die den Stickstoff haushalt von Pflanzen tangieren, gewinnen in der landwirtschaftlichen Praxis ständig an Bedeutung. Sie können den ersten, den zweiten oder beide Reduktionsschritte von N~⁵ nach N"³ bzw. von N~³ nach N⁺³ dieses wichtigen Metabolismus beeinträchtigen.

Untersuchungen welche dieser Reduktionsmetabolismen durch Wirkstoffe beeinflußt werden, sind an in vivo-Material bisher nicht möglich. Grundsätzlich muß ein Zellaufschluß sowie eine Reihe von zeit- und arbeitsaufwendigen Reinigungsprozeduren erfolgen, die die Tangierung der Aktivität von Schlüsselenzymen, wie z. B. Nitratreduktase und die Zunahme von stickstoffhaltigen Bestandteilen der Organismen parallel erfassen. Prinzipiell müssen bei solchen Untersuchungen mindestens zwei verschiedene Verfahren zum Einsatz kommen, die in der Lage sind, die Beeinflussung beider Seiten des Stoffwechselprozesses signalisieren zu können. Neben verschiedenen enzymatischen Untersuchungen werden Verfahren zur Eiweißbestimmung, wie teilautomatisierte chromatografische Verfahren und Methoden zur Stickstoffbestimmung nach der Kjeldahltechnik praktisch genutzt. Auch hier liegen die hauptsächlichsten Nachteile im hohen Material-, Personal- und Zeitaufwand sowie in den zum Teil apparativen Kosten.

Nutzt man als Indikator Mikroalgensuspensionen, so können nach dem Verfahren DD 220047 mittels Wachstums- und lonenumsatzanalysen autotropher Mikroalgensuspensionen primäre Photosyntheseeffektoren von primären Effektoren des Stickstoffhaushalts in einem Arbeitsgang getrennt werden. Eine wünschenswerte Differenzierung von Effektoren, die die verschiedenen Stickstoffreduktions-Metabolismen spezifisch oder unspezifisch tangieren, erlaubt dieses Verfahren nicht.

- 2 - Z4b 9Ub

Auch die Selektionsverfahren für Effektoren DD 94234, DD 200472, DD 211126, DD 212985, DD 213949, DD 213950, DD 214146, DD 216253 und DD 216254 sind nicht in der Lage, eine primäre Beeinflussung desStichstoffhäushalts im gewünschten Sinne anzuzeigen. Da für die Wirkstoffcharakterisierung auf der Grundlage komplexer Analysen der Lebensprozesse vergleichende Betrachtungen der Auswertungsergebnisse zunehmend an Bedeutung gewinnen, ergibt sich derWunsch nach einem einfachen Verfahren, das als Indikator autotrophe Mikroalgensuspensionen nutzt und dessen Meßtechnik und Auswertungsmodus eine Charakterisierung der Effektoren nach ihrer spezifischen Beeinflussung der verschiedenen Stickstoffreduktions-Metabolismen in einem Arbeitsgang erlaubt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, für Tests auf der Grundlage autotropher Suspensionskulturen einzelliger Mikroalgen ein Verfahren und einen Auswertungsmodus vorzuschlagen, die in möglichst einem Arbeitsgang eine Selektion von Wirkstoffen erlauben, die primär die Photosynthese oder primär den Stickstoffhaushalt bzw. beide Metabolismen unspezifisch tangieren, und darüber hinaus eine Differenzierung der Wirkspezifik und eine Selektion der Effektoren als primäre Nitrat- bzw. Nitritstickstoffreduktions-Hemmer gestatten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim „Verfahren zur Charakterisierung und Selektion von Effektoren der Stickstoffreduktions-Metabolismen" die teils unterschiedlich substanzinitiierten Beeinflussungen der lonenumsätze des durch Nitrat- bzw. durch Nitritionen und durch Ammoniumionen determinierten Wachstums einzelliger Algensuspensionen analysiert und vergleichend betrachtet werden. Das Auswertungsverfahren liefert darüber hinaus Informationen über Einsetzen, Verlauf und Beständigkeit der Wirkungsausprägung in Abhängigkeit von der Dosis und von der Einwirkungsdauer der Effektoren hinsichtlich der Beeinflussungen der optischen Eigenschaften und der lonenumsätze der Suspensionskulturen. Beim „Verfahren zur Charakterisierung und Selektion von Effektoren derStickstoffreduktions-Metabolismen" werden zunächst frisch geerntete Autosporen von Mikroalgen in unterschiedlichen Nährlösungen, die einmal Nitrationen bzw. Nitritionen und zum anderen Ammoniumionen als Stickstoffquelle enthalten suspendiert, daß beide gegebenenfalls alle drei Suspensionskulturen die gleiche Autosporendichte aufweisen. Anteile dieser autotrophen Zellsuspensionen einzelliger Grünalgen werden dann als Proben mit definierten Mengen chemischer Verbindungen in unmittelbaren Kontakt gebracht und parallel mit unbehandelten Vergleichskulturen beieinheitlicherTemperaturzwischen20°Cund38°Cim Licht belüftet, so daß sie auf der Grundlage des sich vollziehenden Photosyntheseprozesses wachsen und sich entwickeln.

Kontinuierlich oderzu festgelegten Zeitpunkten werden dann von Proben und Vergleichskulturen oder von beiden parallel oder in definierter Folge die optischen Eigenschaften mittels spektralanalytischer Verfahren bei einem, zwei oder mehreren Wellenlängenbereichen des infraroten, sichtbaren oder ultravioletten Spektrums untersucht und die Beeinflussung der lonenumsätze mittels pH-Elektroden, nitrat-, nitrit- und ammoniumionensensitiven Elektroden bzw. gegebenenfalls anderen stickstoffionensensitiven Elektroden, polarographischen Methoden, konduktometrischen oder anderen elektrochemischen Verfahren bzw. spektralanalytischen Methoden analysiert und die dabei gewonnenen Ergebnisse vergleichenden Betrachtungen unterzogen.

Ausführungsbeispiele

Frisch geschlüpfte Aplanosporen synchroner Kulturen einzelliger Grünalgen der Species Chlorella vulgaris var. vulgaris, Stamm BÖHM und BORNS 1972/1, werden in eine anorganische Nährlösung mit Fe-EDTΑ-Komplex und Spurenstoffen so überführt, daß jeder Kubikzentimeter der Suspension etwa sechs Millionen Algenzellen enthält. 1 Liter der Kultur-Nährlösung N setzt sich dabei aus den drei Teilnährlösungen N₁, N2 und N₃ zusammen.

1 000cm³ N = 998cm³ N₁ + 1 cm³ N₂ + 1 cm³ N₃.

Die Nährlösungen N₁, N₂ und N₃ enthalten folgende Substanzen: Nährlösung Ni für die Testvariante und Nitrationen als Stickstoffquelle

Für die Nährlösung N₁ werden zunächst die Stammlösungen 1 bis 4 durch Auffüllen der genannten Substanzmengen mit Aqua dest. hergestellt:

Stammlösung 1: 100g KNO₃/1000cm³ · .

Stammlösung 2: 25g CaCI₂ · 6H₂O/1 000cm³

Stammlösung 3: 250g MgSO₄ · 7H₂O/1 000cm³

Stammlösung 4: 160g KH₂PO₄/1 000cm³

Nährlösung N₁ für die Testvariante mit Ammoniumionen als Stickstoffquelle

Stammlösung 1: 120g (NH₄I₂HPO₄, 260g Na₂PO₄/1 000cm³

Stammlösung 2: 25g CaCI₂ 6H₂O/1 000cm³

Sta.mmlösung 3: 250g MgSO₄ · 7H₂OZIOOOCm³

Stammlösung 4: 160g KH₂PO₄/1 000cm³

Diese Stammlösungen sind zu sterilisieren (Feuchtsterilisation) und kühl zu lagern.

Aus je 5 cm³ der Stammlösung 1,0,5 cm³ der Stamm lösung 2,1cm³ der Stammlösung 3 und 5 cm³ der Stammlösung 4 werden durch Auffüllen mit destilliertem Wasser entweder 1 000cm³ bzw. bei Beachtung der Verhältnisse eine beliebige Menge der Nährlösung Ν_Ί hergestellt.

Nährlösung N₂

Die Nährlösung N₂ enthält in 1 000cm³ Lösung 61 mg H₃BO₃,169mg MnSo₄- H₂O, 287 mg ZnSO₄ · 7H₂O, 2,5mg CuSO₄ und

12,4mg (NH₄)₂ MoO₄. "' '

Nährlösung N₃

Zur Herstellung der Nährlösung N₃ werden 6,9 g FeSO₄ · 7H₂O und 9,3 g Na-EDTA in destilliertem Wasser gelöst und auf 1 000 cm³ mit Aqua dest. aufgefüllt.

Je 80cm³ der so hergestellten Suspension werden in je eine Kulturröhre eingebracht, mit je 1 cm³ verschieden konzentrierter Lösung der zu prüfenden Substanzen A und B beimpft oder als nur mit dem Lösungsmittel behandelte Kontrollen bei 37⁰C belichtet und mit gereinigter Luft, der 2 Vol.-% Kohlendioxid beigegeben werden, begast, so daß alle erforderlichen Voraussetzungen für die Photosynthese gegeben sind.

Während die in den zwei Nährlösungen mit unterschiedlicher Stickstoffquelle suspendierten Zellen in den unbehandelten Vergleichskulturen normal und vergleichbar wachsen und sich entwickeln, werden Wachstum und lonenumsatz in den mit Chemikalien versetzten Proben mehr oder weniger beeinflußt, wenn verschiedene Substanzkonzentrationen den Photosyntheseprozeß bzw. den Stickstoffhaushalt mehr oder weniger stören. In definierter Zeitfolge werden von den Vergleichskulturen und den mit der Substanz A behandelten Proben der pH-Wert, dessen Änderung als Maß für den Stickstoffhaushalt anzusehen ist und die Extinktion bei 680nm als ein Wachstumsparameter gemessen.

Die Ergebnisse der Analyse sind den Fig. 1 bis 6 zu entnehmen.

Fig. 1,A₁ enthält die dekadischen Logarithmen der Extinktionsmessungen bei 680 nm für die unbehandelten Kontrollen K bzw. K' und die mit abgestuft zunehmenden Konzentrationen der Substanz A versetzten Proben 1 (1') bis 5 (5'), die von der nullten Stunde bis zur sechsten Stunde alle 60 Minuten vorgenommen wurden. Die IgE-t-Kurven (—) Y bis 5' in Fig. 1,A₁ wurden für die dosisabhängige Beeinflussung des Wachstums der Alge'nzellen in Suspensionskultur mit Nitrationen als Stickstoffquelle und

entsprechend die IgE-t-Kurven ( ) für die Beeinflussung des Wachstums in Suspensionskultur mit Ammoniumionen als

Stickstoffquelle gefunden.

Die Fig. 2, A₃ enthält eine entsprechende Auftragung der gemessenen pH-Werte als Funktion der Wachstums- bzw. der Einwirkzeit. Ein Vergleich der parallel in einem Arbeitsgang unter vergleichbaren Bedingungen gewonnenen Wirkeffekt-Zeit-Kurven in Fig. 1,A₁ bzw. Fig. 2, A₃ zeigt deutliche Unterschiede hinsichtlich der Wirkung des Effektors A auf die Extinktions- und pH-Wertänderungen der Algensuspensionen in beiden Testvarianten. Die in Fig. 2, A₃ angezeigten Richtungen der pH-Wert-Änderungen in den beiden Suspensionskulturvarianten wird durch die Stickstoffquelle determiniert. Da eine Nitrationenaufnahme in die Zelle mit einer äquivalenten Hydroxydionenemission verbunden ist, nimmt hier der pH-Wert der Suspension zu. Demgegenüber ist eine Ammoniumionaufnahme mit einer äquivalenten Protonenabgabe gekoppelt, so daß in dieser Testvariante der pH-Wert abnehmen muß. Die sich in den Fig. 1,A₁ und Fig. 2, A₃ abzeichnenden Effekte lassen sich durch Auftragungen gemäß Fig. 1,A₂ und Fig. 2, A^eutlicher herausheben, wobei die Wirkquantitäten AIgE in Fig. 1,A₂ nach Gl. (1) und ΔI pH I nach Gl. (2) bestimmt werden können.

= IgE,,p_robe - IgE,,Kontrolle . (D

Δ|ρΗ| = |pH I ,,Kontrolle -|PH I,,Probe (2)

Beide Figuren veranschaulichen, daß die Extinktionen und pH-Werte der¹ Suspensionen mit Nitrat als Stickstoffquelle durch den Effektor stärker tangiert werden.

Einen Eindruck über die Wirkspezifik, über die Qualität und Quantität des Einsetzens, des Verlaufs, der Beständigkeit und der · Richtung der Wirkungsausprägung in Abhängigkeit von der Dosis des Effektors A vermitteln die Wirkbilder Fig. 3, A₅ bis Fig. 6, A₁₂. Die in den Wirkbildern benutzten Wachstumsparameter A'lgE bzw. Δ'|ρΗ| und Hemmparameter A⁺IgE bzw. Δ⁺|ρΗ| sind über die GIn. (3) bis (6) zugänglich und sind durch ihre Variationsbereiche von 0 bis 1 in der Wirkstofforschung gut als Standardgrößen für qualitative und quantitative Vergleiche geeignet.

AMgE = 'gEo.Probe- '^t, Probe _{3)

'EIE

'gEo,Kontrolle ~ IgEEnde, Kontrolle

Δ'| pH I = I P^H°. Probe - PH,, Probe | ... ₍₄₎

pH₀,Kontrolle ~ pHsnde, Kontrolle

Δ⁺ΙαΕ = Ig^t,Probe ~ IgEt,Kontrolle /g\

IgEEnde.Kontrolle ~ IgE₀,Kontrolle

.ti mi _ PH

g pH₀, Kontrolle ~" pHsnde, Kontrolle

Im Wirkbild Fig.3, A₅ werden die aus den Extinktions- und pH-Werten der entsprechenden Suspensionen nach GIn. (3) und (4) berechneten Wachstumsparameter A'lgE und Δ'|ρΗ| für die Beeinflussung der optischen Eigenschaften und der lonenumsätze des Effektors A in Nitratkultur miteinander verglichen. Durch Vergleich der A'lgE - ΔΊρΜ-Kun/en erhält man konkrete Hinweise zur Wirkspezifik des Effektors. So zeigen die ersten Kurventeile sehr anschaulich, daß die pH-Änderungen dosisabhängig zunehmend stärker im Vergleich zu den Extinktionsänderungen als Maße des Wachstums verringert werden. Daraus ist zu schlußfolgern, daß der Effektor A primär den Stickstoffhaushalt tangiert. Die Beeinflussungen der optischen Eigenschaften sind sekundärer Natur und resultieren aus den Stickstoffhaushaltsbeeinflussungen. Gleichzeitig weisen die dosisabhängigen wellenartigen Formen dieser Kurven auf eine komplizierte aber spezifische Stickstoffreduktions-Metabolismus-Beeinträchtigung. Eine entsprechende Auftragung der Wachstumsparameter für die Beeinflussungen der optischen Eigenschaften und pH-Werte der Suspensionen in Ammonium-Ionenkultur läßt qualitativ andere Schlußfolgerungen zu. Die relativen Änderungen der pH-Werte und IgE-Werte sind vergleichbar und entsprechen weitgehend den Kontrollwerten. Nur die

starken Dosen 4 und 5 führen dosisabhängig nach einer gewissen Einwirkzeit zu einer stärkeren Hemmung des durch die Extinktionen angezeigten Wachstums der Algensuspensionen. Das deutet darauf hin, daß der Stickstoff haushalt nur im geringen Maße unspezifisch tangiert wird. Erst in Einheit beider Auftragungen gemäß Fig. 3 kann der Schluß gezogen werden, daß der Effektor A als primärer Hemmer des Nitratstickstoffreduktionsmetabolismus einzustufen ist.

Weitere Informationen zur Wirkspezifik des Effektors A erhält man durch Vergleich der Hemmparameter A⁺IgE und Δ⁺1 pH | gemäß den Fig.4, A₇ und A₈. Während die Fig. 4, A₇ vergleichbare Schlußfolgerungen zur Wirkrichtung wie Fig. 3, A₅ gestattet, weist Fig.4, A₈ im Vergleich zu Fig. 3, A₆ darauf hin, daß auch in Ammoniumionenkultur die lonenumsätze, angezeigt durch die pH-Wertänderungen, deutlich stärker tangiert werden als die optischen Eigenschaften. Aufgrund ihrer Ähnlichkeit kann aus · diesen Auftragungen gemäß Fig.4 nicht wie aus Fig. 3 geschlußfolgert werden, daß der Effektor vorrangig die Nitratstickstoffreduktion beeinflußt. Trotzdem bestätigen die Aussagen aus Fig. 4, daß der Wirkstoff A ein primärer Stickstoffhaushaltseffektor ist und der die Photosynthesemetabolismen nur sekundär beeinflußt.

Konkrete Hinweise, ob der Effektor A als primärer Hemmer der Nitratstickstoffreduktions-Metabolismen oder als unspezifischer Effektor des Stickstoffhaushalts einzustufen ist, erhält man durch Vergleich der Wachstums- bzw. Hemmparameter aus beiden Testvarianten entsprechend den Fig. 5 und 6. Beide Auftragungen der Wachstumsparameter, Fig. 5, Ag und Fig. 5,'A₁₀, zeigen anschaulich undvergleichbar, daß sowohl die Extinktionsänderung als auch die pH-Wertänderung in Nitratkultur dosisabhängig stärker tangiert werden als in Ammoniumionenkultur. Beide Wirkbilder veranschaulichen durch entsprechende Kurvenverläufe für die Dosen 1 bis 3 und die Dosen 4 und 5 qualitativ unterschiedliche Metabolismen. Da die Effekte in Fig. 5, Ai₀ vergleichsweise zu Fig. 5, A₉ größer sind und bereits von Anfang an nachweisbar sind, werden die Aussagen der Fig. 3 und 4 bestätigt. Ergänzende, die bisherigen Schlußfolgerungen bestätigende Aussagen erlauben die gegenseitigen Auftragungen der Hemmparameter A⁺IgE und Δ⁺| pH I aus beiden Testvarianten gemäß Fig. 6 A₁₁ und A₁₂. Für die Beurteilung von Effektoren können als quantitative Parameter umhüllende Kurven, wie sie in den Fig.4, A₇, Fig. 6, A^ und A₁₂ZU erkennen sind, herangezogen werden. Insgesamt wird aus dem bisher Festgestellten deutlich, daß der Wirkstoff A ein primärer Effektor des Stickstoff haushaltes ist und spezifisch die Nitratstickstoffreduktion beeinflußt. —

Für den Wirkstoff B, mit dem wie beim Effektor A verfahren wurde, konnte bei einer entsprechenden Auftragung der Wachstumsparameter gemäß Fig.3 bis Fig. 6 nur die Geraden B, die meistens mit den Kurven für die Kontrollen identisch sind, gefunden werden. Das weist darauf hin, daß im Gegensatz zum Wirkstoff Ader Effektor B nur ein unspezifischer Hemmer des Stickstoffhaushaltes ist.

Vergleicht man die Aussagen der Figuren 1 bis 6 für die Substanzen A und B miteinander, so wird deutlich, daß die Auswertung solcher parallel durchgeführten Tests mit unterschiedlichen Stickstoffquellen in den Suspensionskultüren zu sehr differenzierten Aussagen hinsichtlich der Wirkung von Effektoren auf die Stickstoffreduktions-Metabolismen führen kann. Besonders deutlich zeigen sich diesbezüglich Unterschiede bei Korrelationen der relativen Wachstums- bzw. Hemmparameter A'lgE und A'JdH | bzw. A⁺IgE und A⁺1 pH I für die Beeinflussung der Stickstoffhaushalte der Suspensionskulturen in den Testvarianten und Stickstoffquellen, deren Stickstoff unterschiedliche Oxydationsstufen wie N~⁵ und N⁺³ aufweist, zueinander. Durch Vergleich entsprechender Wirkbilder von neu untersuchten Substanzen, über deren spezifischen herbiziden Wirksamkeit bisher nicht oder wenig bekannt ist, mit einer Wirkbildkartei gemäß den Figuren 1 bis 6 oder mit Hilfe der elektronischen Datenverarbeitung, die beide entsprechende Daten zu Wirkqualitäten und Wirkquantitäten von gut untersuchten, auch kommerziell vertriebenen Herbiziden oder Standardherbiziden speichern, erhält man konkrete Hinweise über ähnliche Wirkspezifika, Wirkmechanismen, Selektivität und Anwendungsmöglichkeiten solcher Effektoren.

Claims (5)

1. Erfindungsanspruch: .

   1. Verfahren zur Charakterisierung und Selektion von Effektoren der Stickst'offreduktions-Metabolismen, dadurch gekennzeichnet, daß die teils unterschiedlich substanzinitiierten Beeinflussungen der optischen Eigenschaften und der lonenumsätze von Mikroalgensuspensionen in mindestens zwei Testvarianten, bei denen das autotrophe Wachstum von Mikroalgensuspensionen durch Stickstoffquellen mit unterschiedlicher Oxydationsstufe des Stickstoffs determiniert wird, unter vergleichbaren Bedingungen analysiert werden, um mittels Vergleich der substanzinitiierten Variationen der optischen Eigenschaften und der lonenumsätze während des Wachstums der Algensuspensionen die Effektoren in möglichst einem Arbeitsgang nach ihrer Wirkspezifik hinsichtlich der Beeinflussung des Stickstoff haushaltes und der Stickstoffreduktions-Metabolismen als primäre Effektoren des Stickstoffhaushaltes, der Photosynthese oder als unspezifische Effektoren und darüber hinaus als Effektoren der Reduktion der Nitrat- bzw. des Nitritstickstoffs oder als unspezifische Effektoren des Stickstoffhaushaltes differenzieren und charakterisieren zu können.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als autotrophe Zellsuspensionen alle suspendierbaren autotrophen einzelligen Algen verwendet werden können.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Eigenschaften der Algensuspensionen mittels Spektralkolorimetrie, Spektralphotometrie oder Nephelometrie bei ein bzw. zwei bis η verschiedenen Wellenlängenbereichen oder ganzen Spektralbereichen im infraroten, sichtbaren oder ultravioletten Spektralbereich analysiert werden.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lonenumsatz der Algensuspensionen mittels pH-Elektroden, nitrat-, nitrit- und ammoniumionensensitiven Elektroden oder anderen ionensensitiven Elektroden, polarographischer Methoden oder anderen elektrochemischen Verfahren, spektralanalytischen Methoden oder durch Kombination mehrerer dieser Methoden analysiert wird.
5. 6. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lonenumsätze der verschiedenen Proben in einem Arbeitsgang kontinuierlich oder in definierter Zeitfolge parallel oder simultan analysiert werden.

   Hierzu 6 Seiten Zeichnungen