Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Von der Pflanze in den Mikroreaktor

17.10.2016

Wissenschaftlern des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) ist es gelungen die Biosynthese von Carnosinsäure vollständig aufzuklären. Mit diesem Wissen konnten die Hallenser Pflanzenforscher um Prof. Alain Tissier den ökonomisch wertvollen Pflanzenstoff auf biotechnologischem Weg in Hefezellen herstellen. Das Projekt wurde in der renommierten Zeitschrift Nature Communications publiziert.

Carnosinsäure ist ein natürliches Antioxidationsmittel, das in den Blättern von Rosmarin und Salbei vorkommt. Es wird weltweit als Konservierungs- und Aromastoff in Fleischwaren, Ölen, Fetten, Saucen und Tierfutter verwendet. Obgleich man Carnosinsäure in steigenden Mengen benötigt, wird es wegen fehlender Syntheseverfahren noch immer aus Pflanzen gewonnen.


Noch wird Carnosinsäure aus Rosmarin gewonnen.

Foto: IPB


Carnosinsäure

Grafik: IPB

Getrocknete Salbei- und Rosmarinblätter enthalten maximal 2,5 Prozent Carnosinsäure – es erfordert demnach eine große Menge an Pflanzenmaterial, um die Produktion des Antioxidationsmittels im Industriemaßstab zu gewährleisten.

Die Biosynthese von Carnosinsäure innerhalb der Pflanze findet in mehreren Reaktionsschritten statt, die von unterschiedlichen Enzymen katalysiert werden. Jenes Enzym, das den letzten Schritt der Reaktionskette katalysiert, war bisher noch nicht bekannt. Diese Erkenntnislücke wurde von den Pflanzenexperten des IPB jetzt geschlossen.

Dabei fanden sie ein zusätzliches, bisher unbekanntes Zwischenprodukt und neue Enzyme, die von ihnen beschrieben und charakterisiert wurden. Mit dem Wissen um alle beteiligten Reaktionspartner konnten die Wissenschaftler die Gene, die für die entsprechenden Enzyme codieren, in Hefezellen einbringen und diese dazu bewegen, Carnosinsäure herzustellen. Damit ist der erste Schritt für die Entwicklung eines biotechnologischen Produktionsverfahrens des Antioxidationsmittels gelegt.

Carnosinsäure ist zudem der Ausgangsstoff für die Biosynthese von vielen weiteren phenolischen Diterpenen, die als bioaktive Substanzen gegen Entzündungen, Krebs und verschiedenen neurodegenerative Erkrankungen wirken.

Auch aus diesem Grund wird es interessant werden Carnosinsäure künftig biotechnologisch und damit unabhängig von Klima- schwankungen, Bodenqualität und Ernteerträgen zu produzieren.

Originalpublikation:
Ulschan Scheler, Wolfgang Brandt, Andrea Porzel, Kathleen Rothe, David Manzano, Dragana Bozic, Dimitra Papaefthimiou, Gerd Ulrich Balcke, Anja Henning, Swanhild Lohse, Sylvestre Marillonnet, Angelos K. Kanellis, Albert Ferrer & Alain Tissier. Elucidationof the bioynthesis of carnosic acid and its reconstitution in yeast. Nature Communications 7: 12942, doi:10.1038/ncomms12
http://www.nature.com/articles/ncomms12942

Ansprechpartner:
Prof. Alain Tissier
Tel.: 0345 5582 1500
alain.tissier@ipb-halle.de

Weitere Informationen:

http://www.nature.com/articles/ncomms12942
http://www.ipb-halle.de/oeffentlichkeit/aktuelles/artikel-detail/von-der-pflanze...

Dipl.Biol. Sylvia Pieplow | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff

20.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ein neuer Index zur Diagnose einer nichtalkoholischen Fettlebererkrankung

20.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das Cockpit für Kühlgeräte

20.01.2017 | Energie und Elektrotechnik