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 IGF macht's möglich: Lemgoer Forschungsteam entwickelt neues Verfahren zur Abwehr von Noroviren auf Obst und Gemüse
26.02.2020 | Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V.

nachricht Computersimulationen stellen bildlich dar, wie DNA erkannt wird, um Zellen in Stammzellen umzuwandeln
26.02.2020 | Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin

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: Computersimulationen stellen bildlich dar, wie DNA erkannt wird, um Zellen in Stammzellen umzuwandeln

Forscher des Hubrecht-Instituts (KNAW - Niederlande) und des Max-Planck-Instituts in Münster haben entdeckt, wie ein essentielles Protein bei der Umwandlung von normalen adulten humanen Zellen in Stammzellen zur Aktivierung der genomischen DNA beiträgt. Ihre Ergebnisse werden im „Biophysical Journal“ veröffentlicht.

Die Identität einer Zelle wird dadurch bestimmt, ob die DNA zu einem beliebigen Zeitpunkt „gelesen“ oder „nicht gelesen“ wird. Die Signalisierung in der Zelle,...

Im Focus: Bayreuther Hochdruck-Forscher entdecken vielversprechendes Material für Informationstechnologien

Forscher der Universität Bayreuth haben ein ungewöhnliches Material entdeckt: Bei einer Abkühlung auf zwei Grad Celsius ändern sich seine Kristallstruktur und seine elektronischen Eigenschaften abrupt und signifikant. In diesem neuen Zustand lassen sich die Abstände zwischen Eisenatomen mithilfe von Lichtstrahlen gezielt verändern. Daraus ergeben sich hochinteressante Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Informationstechnologien. In der Zeitschrift „Angewandte Chemie – International Edition“ stellen die Wissenschaftler ihre Entdeckung vor. Die neuen Erkenntnisse sind aus einer engen Zusammenarbeit mit Partnereinrichtungen in Augsburg, Dresden, Hamburg und Moskau hervorgegangen.

Bei dem ungewöhnlichen Material handelt es sich um ein Eisenoxid mit der Zusammensetzung Fe₅O₆. In einem Hochdrucklabor des Bayerischen Geoinstituts (BGI),...

Im Focus: Von China an den Südpol: Mit vereinten Kräften dem Rätsel der Neutrinomassen auf der Spur

Studie von Mainzer Physikern zeigt: Experimente der nächsten Generation versprechen Antworten auf eine der aktuellsten Fragen der Neutrinophysik

Eine der spannendsten Herausforderungen der modernen Physik ist die Ordnung oder Hierarchie der Neutrinomassen. Eine aktuelle Studie, an der Physiker des...

Im Focus: High-pressure scientists in Bayreuth discover promising material for information technology

Researchers at the University of Bayreuth have discovered an unusual material: When cooled down to two degrees Celsius, its crystal structure and electronic properties change abruptly and significantly. In this new state, the distances between iron atoms can be tailored with the help of light beams. This opens up intriguing possibilities for application in the field of information technology. The scientists have presented their discovery in the journal "Angewandte Chemie - International Edition". The new findings are the result of close cooperation with partnering facilities in Augsburg, Dresden, Hamburg, and Moscow.

The material is an unusual form of iron oxide with the formula Fe₅O₆. The researchers produced it at a pressure of 15 gigapascals in a high-pressure laboratory...

Im Focus: From China to the South Pole: Joining forces to solve the neutrino mass puzzle

Study by Mainz physicists indicates that the next generation of neutrino experiments may well find the answer to one of the most pressing issues in neutrino physics

Among the most exciting challenges in modern physics is the identification of the neutrino mass ordering. Physicists from the Cluster of Excellence PRISMA+ at...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

CLIMATE2020 – Weltweite Online-Klimakonferenz vom 23. bis 30. März 2020

26.02.2020 | Veranstaltungen

Automatisierung im Dienst des Menschen

25.02.2020 | Veranstaltungen

Genomforschung für den Artenschutz - Internationale Fachtagung in Frankfurt

25.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

IGF macht's möglich: Lemgoer Forschungsteam entwickelt neues Verfahren zur Abwehr von Noroviren auf Obst und Gemüse

26.02.2020 | Biowissenschaften Chemie

CLIMATE2020 – Weltweite Online-Klimakonferenz vom 23. bis 30. März 2020

26.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Neue Wege im Kampf gegen die Parkinson-Krankheit: HZDR-Forscher entwickeln Radiotracer für die Differentialdiagnostik

26.02.2020 | Interdisziplinäre Forschung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics