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Vielfache Anwendungen der Mikroorganismen und ihrer Sekundärstoffe

Halle/Köthen - Forscher des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) arbeiten gemeinsam mit Wissenschaftlern der Hochschule Anhalt aus Köthen an der Suche nach neuen antibiotischen und Antikrebs-Wirkstoffen in Algen. Algen sind in vielfacher Hinsicht lohnenswerte Objekte für die Suche nach neuen Ressourcen zur Gewinnung von Biomasse, Energie und bioaktiven Naturstoffen. Sie können unabhängig von Umwelteinflüssen und unter definierten Bedingungen in Bioreaktoren kultiviert werden. Ein weiterer Vorteil der Algen ist, dass sie in Bioreaktoren ganzjährig wachsen, je nach Art - bis zu 20 mal schneller als Landpflanzen.
Was die Forscher allerdings am meisten interessiert, ist die enorme Vielfalt an biologisch wirksamen Sekundärstoffen. Solche werden von anderen Lebewesen nur in geringer Menge oder gar nicht hergestellt. Bisher konnten Forscher Substanzen in Algen entdecken, die entweder das Zellwachstum hemmen (Antikrebswirkung), die Bakterien, Viren oder Pilze abtöten oder Entzündungen heilen.

Vielzahl an unbekannten Substanzen
"Der Sekundärstoffwechsel der Algen ist bisher noch weitgehend unerforscht", so die Biochemikerin Carola Griehl, Leiterin der Algenbiotechnologieabteilung der Hochschule Anhalt. "Von den geschätzten 500.000 Algenarten sind bisher erst rund 40.000 erforscht", erklärt die Expertin. Für die Forscher in Köthen sind insbesondere umweltrobuste, schnellwachsende und temperaturstabile Mikroalgen von Interesse. Sie forschen an der Mikroalge Eustigmatos.
Konkret arbeiten die Köthener Forscher an neuen Wirkstoffen gegen Alzheimer und zudem an der Isolierung von Lipopeptiden - das sind kleine fettlösliche Eiweißmoleküle - die in der Krebsmedizin aber auch als neue Antibiotika Verwendung finden sollen. "Einen Wirkstoff haben wir bisher noch nicht gefunden, aber dafür zahlreiche sehr interessante Lipopeptide, die vielversprechend sind", so die Forscherin.

Verschiedene Stoffe in verschiedenen Lebenszyklen
Die kultivierten Algen werden in ihrem Lebenszyklus in verschiedenen Phasen untersucht. "Was nämlich für die Forschung von besonderer Bedeutung ist, sind die so genannten Sekundärmetabolite", erklärt Griehl. Die Algen bilden während ihrer Wachstumsphase andere Metabolite als während ihrer stationären Lebensphase. "Das bedeutet, dass es viel Arbeit gibt, um allfällige Wirkstoffe zu finden."
Ein weiterer interessanter Forschungsansatz beschäftigt sich damit, interessante Moleküle aus den Algen zu modellieren. "Beim so genannten Molecular Modelling wird versucht, den Nutzen einzelner Substanzen noch weiter zu verbessern", erklärt die Wissenschaftlerin. Neben der Wirkstoffsuche für medizinische Anwendungen arbeiten die Forscher auch noch an der Entwicklung von Carotinoiden für Tierfutter, Lebensmittel, Pharma- und Kosmetikindustrie sowie zur Entwicklung von Verfahren zur Reduzierung industrieller CO2-Emissionen aus Kraftwerksabgasen und Biogasanlagen mit Mikroalgen bei gleichzeitiger Gewinnung von Biokraftstoffen.
Die Arbeit der Forschergruppe kann unter http://www.bwp.hs-anhalt.de/forschung/arbeitsgruppen/biochemie-algenbiotechnologie.html abgerufen werden. (pressetext.deutschland)