Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Macht der Pilze - Neue Entwicklungen in der Wirkstoff-Forschung

28.03.2003


10.000 Pilze einer aus der ganzen Welt zusammengetragenen "Stammsammlung" schlummern in den Kühlschränken des Institutes für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung e.V. (IBWF) an der Universität Kaiserslautern und warten darauf, auf neue Wirkstoffe hin "gescreent" zu werden.



Was Sir Alexander Flemming 1928 eher zufällig mit der Entdeckung des Penicillins gelang, versuchen die Professoren Timm und Heidrun Anke zusammen mit ihren Mitarbeitern am IBWF systematisch auszubauen: sie untersuchen Pilze auf Wirkstoffe, die im Pflanzenschutz oder in der Medizin Verwendung finden können.Warum gerade Pilze? "Pilze bilden ein nahezu unerschöpfliches Reservoir an Naturstoffen", erklärt Eckhard Thines, wissenschaftlicher Assistent im Lehrbereich Biotechnologie. Wenn man bedenkt, dass beinahe jeder Pilz als kleine chemische Fabrik circa 20 verschiedene, für ihn charakteristische, Naturstoffe synthetisiert, wird bei einer geschätzten Gesamtzahl der Pilze auf 1,5 Millionen Arten das Potenzial an nützlichen Wirkstoffen offensichtlich.



Warum produzieren Pilze solche Verbindungen? Da sie weder fliehen können noch über Zähne und Klauen verfügen, halten sie sich z.B. mit Hilfe dieser Substanzen die Konkurrenten vom Leib. Oder aber sie töten einen Wirtsorganismus, z. B. ein Insekt oder eine Pflanze, den sie besiedeln möchten. Nach dem Screening auf ihre biologische Wirkung muss aus dem komplexen Gemisch an Naturstoffen der biologisch aktive Wirkstoff über eine Reihe von z.T. sehr aufwändigen Trennmethoden isoliert und rein dargestellt werden. "Selbst wenn die Struktur der Stoffe schon bekannt ist, finden wir häufig neue Wirkungen bzw. neue Wirkorte".

Die Suche nach neuen Wirkstoffen aus Pilzen wird von den Ankes an der Universität Kaiserslautern schon seit 1981 im Lehrbereich Biotechnologie und seit 1998 am IBWF betrieben. Ein großer Erfolg basiert auf den von Timm Anke entdeckten Strobilurinen. Die Markteinführung der Fungizide vom "Strobilurin-Typ" gelang zusammen mit der BASF 1997, wofür Anke 1996 den Karl Heinz Beckurts-Preis erhielt. Diese Stoffe des Kiefernzapfenrüblings haben keine toxische Wirkung auf Säugetiere und sind daher ideal zur Bekämpfung von Pilzen im Pflanzenbau.Fungizidforschung lohnt sich. Aufgrund von Resistenzbildung werden neue Fungizide dringend gesucht. Eine Gruppe am IBWF forscht an einem Fungizid zur Bekämpfung des Erregers von Reisbrand (Magnaporthe grisea). Reisbrand vernichtet bis zu 30% der jährlichen Reisernte und es überrascht daher nicht, dass das IBWF mit der Zheijang University in Hangzhou in China zusammenarbeitet. Die Wissenschaftler sind auf der Suche nach nicht toxischen Wirkstoffen die selektiv an einem bestimmten Wirkort (Target) eingreifen. "Wirkstoffe, die derart targetspezifisch wirken, sind besonders umweltschonend, da sie Pflanzen und Tieren nicht schaden."

Genauso erfolgreich verläuft die Zusammenarbeit in einem BMBF-Verbundprojekt (Bundesministerium für Bildung und Forschung) zur Bekämpfung von Wurzelälchen (Nematoden). Nematoden parasitieren fast alle Pflanzen und führen weltweit zu jährlichen Ertragsverlusten von 70 bis 80 Milliarden Euro. Der Ölbaumtrichterling bildet in Kultur Omphalotine, die in geringster Verdünnung Wurzelälchen abtöten. Das schöne daran ist, dass unschädliche Nematoden, die sich von totem Pflanzenmaterial ernähren, von dem Wirkstoff nicht beeinträchtigt werden. Derzeit arbeitet das Team am IBWF an der Isolierung und Veränderung der für die Biosynthese von Omphalotine verantwortlichen Gene - eine wichtige Voraussetzung für die wirtschaftliche Produktion eines neuen umweltfreundlichen Neamtizids.Die "Fabrik Pilz" produziert auch für den Menschen heilsame Stoffe z.B. Galiellalacton, ein entzündungshemmender Naturstoff aus dem Pilz Galiella rufa, der am IBWF entdeckt wurde und durch internationale Patente geschützt wird. Die Forschung macht aber bei der Entdeckung nicht halt. Zum einen wird Galiellalacton für weiterführende Untersuchungen am Institut vorbereitet und an der Produktionssteigerung gearbeitet. Zum anderen entwickeln die Forscher derzeit "molekularbiologische" Testsysteme, die es ermöglichen sollen z.B. die Hemmung des für eine Krankheit wichtigen Stoffwechselweges zu erkennen und die Wirkungsweise von Medikamenten zu charakterisieren. Damit könnten Wirkstoffe im großen Stil auf ihre klinische Bedeutung hin untersucht werden.

20 Patente und 400 Publikationen zeugen von dem erfolgreichen Forschen am IBWF. Es ist offensichtlich, dass diese Art der Forschung für die agrochemische Industrie und die Pharmaindustrie von großem Interesse ist. Nicht zuletzt deshalb sind Vertreter von BASF und Bayer Mitglieder im Kuratorium des IBWF. Dr. Bernhard Hauer, Wissenschaftlicher Direktor bei der BASF ist begeistert: "Für die BASF ist das IBWF als einzigartiges Kompetenzzentrum für die Biologie der Pilze von Bedeutung. In unseren Kooperationen mit dem IBWF haben wir Zugang zur Pilzsammlung aber auch zum molekularbiologischen und biochemischen Know-how der Forschergruppe, die uns die Erschließung dieses "Schatzes" ermöglicht."In den Kühlschränken des IBWF ruht ein unschätzbares Potenzial zur Entwicklung moderner Wirkstoffe für die Landwirtschaft und die Medizin - 10.000 Pilze.

Thomas Jung | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-kl.de

Weitere Berichte zu: BASF Biotechnologie Fungizid IBWF Nematoden Wirkstoff Wirkstoff-Forschung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise