Screening nach bioaktiven Substanzen bei marinen Mikroalgen und Cyanobakterien 

(Screening for bioactive substances in marine microalgae and cyanobacteria)

Projektleiter: Prof. Gerd Liebezeit (Forschungszentrum TERRAMARE)
Projekt-Mitarbeiterin: Dipl.-Biol. Bettina Scholz (Fachhochschule Oldenburg-Ostfriesland-Wilhelmshaven/Forschungszentrum TERRAMARE)

Diplomarbeit

In jüngster Zeit treten Metabolite von Mikroalgen in das Zentrum der Betrachtung unterschiedlicher Arbeitsgruppen. Bei der Suche nach neuen bioaktiven Substanzen wurden in den letzten Jahrzehnten die traditionellen Quellen wie terrestrische höhere Pflanzen sowie Actinomyceten sehr intensiv untersucht. Angesichts des Mangels an geeigneten Arzneimitteln bei vielen Krankheiten und zunehmenden Resistenzentwicklungen bestimmter Krankheitserreger entstand ein Handlungsbedarf der zur Suche nach neuen Quellen bioaktiver Substanzen führte.

Insgesamt stellen Algen, mit geschätzten mindestens 50.000 Spezies, eine reichhaltige Quelle für unterschiedliche Naturstoffe wie langkettige polyungesättigte Fettsäuren (Omega-3-Fettsäuren) sowie Antioxidanzien (wie ß-Carotin, Astaxanthin) oder für biologisch aktive Substanzen mit z. T. pharmakologischer Relevanz dar, welche allerdings weitestgehend noch ungenutzt ist.

Die am Forschungszentrum Terramare geplante Diplomarbeit, beinhaltet die Thematik, mittels differenter Methoden ein Vorscreeening von Proben aus marinen Habitaten durchzuführen. Insgesamt sollen zwei Screening-Bereiche bearbeitet werden: das chemische und das biologische Screening.

Die Ergebnisse des chemischen Screenings sollen als Grundlage für weitere Untersuchungen dienen. In Zusammenhang mit einem biologischen Screening erlauben sie des Weiteren erste Aussagen über eventuelle Wirksubstanzen (z. B. antibiotisch, antiviral, antitumoral), denen gezielt nachgegangen werden kann. Nachdem dieses Vorscreening erfolgreich abgeschlossen ist, erfolgt die gezielte Suche nach dem Produzenten der bioaktiven Substanz, wobei Mikroalgen und Cyanobakterien im Vordergrund stehen. Ziel ist es hierbei die einzelnen in der Ursprungsprobe vorhandenen Spezies zu isolieren, zu identifizieren und zu einem höheren Maßstab ab-zu-scalen, um eine höhere Ausbeute der gebildeten Substanz zu erreichen. Hierbei konnten bereits im Vorfeld erste Ergebnisse sowie eine Etablierung der angewandten Screeningmethoden erzielt werden.

Der letzte und bedeutendste Schritt umfasst die Identifikation und Isolation der bioaktiven Substanz mittels biochemischer und spektroskopischer Methoden.

Weitere Aufgaben:

Fermentation von marinen Mikroalgen bis in den 40 L Maßstab für unterschiedliche Anwendungs-zwecke

Veröffentlichung:

Scholz, B. & Liebezeit, G. Chemical Screening for bioactive substances in culture media of microalgae and cyanobacteria from marine, brackish and freshwater habitats (in Vorbereitung)