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Europäisch-thailändische Forschungskooperation fahndet nach neuen bioaktiven Substanzen in Pilzen

Ein EU-finanziertes Projekt kombinierte modernste molekularbiologische Verfahren mit Gensequenzierung und konventionellen mikrobiologische Methoden, um neue tropische Pilzarten genauer zu untersuchen.

Grundlagenforschung
Gesundheit

Schwerpunkt des Projekts GoMyTri waren Analysen der Artenvielfalt bestimmter Pilze und Mikroben in Europa und Südostasien auf der Suche nach neuen Antibiotika und anderen biologisch wirksamen Substanzen. Am Konsortium beteiligten sich drei Forschungsinstitute aus Deutschland, Thailand und den Niederlanden, die als Kompetenzzentren für mykologische, biotechnologische und mikrobiologische Forschung international anerkannt sind und bei dem Projekt über das Marie-Curie-Programm unterstützt wurden. In den Labors verschiedener Partnerorganisationen sammelten 29 Nachwuchsforscher aus Europa und Thailand wichtige neue Erfahrungen. „Biologen wurden in analytischer Chemie, Chemiker zu neuen mikrobiologischen und mykologischen Techniken und Biotechnologen in neuen Methoden geschult, mit denen in ihren heimischen Labors nicht geforscht wird“, sagt Projektkoordinator Marc Stadler. Isolierung und Screening von Kulturen Die Wissenschaftler führten eine systematische Analyse der Artenvielfalt bei Pilzen durch, die modernste molekulare phylogenetische und chemotaxonomische Techniken, Genomsequenzierungsverfahren und klassische Mikrobiologie miteinander kombinierte. Schwerpunkt der Forschungen waren Endophyten (insbesondere Xylariaceae und Botryosphaeriaceae), auf wirbellosen Tieren lebende Ascomyceten bzw. Schlauchpilze (Cordycipitaceae) sowie Meerespilze und pilzähnliche Organismen. Bei der Wahl dieser speziellen Taxa waren für die Forschergruppe entweder die besondere Ökologie oder die Produktion interessanter Metaboliten ausschlaggebend. „Ein gutes Beispiel ist die auf Wirbellosen lebende Familie der Ophiocordycipitaceae. Dazu gehört der Pilz Eophiocordyceps sinensis, aus dem die traditionelle asiatische Anti-Aging-Medizin hergestellt wird, sowie Tolypocladium inflatum, aus dem ein wirksames Immunsuppressivum erzeugt wird, und schließlich der spektakuläre chinesische Raupenpilz, der von Ameisen gezüchtet wird“, erklärt Stadler. Laut Stadler wurden mehrere neue Taxa entdeckt. „Unsere Suche nach antimikrobiellen und nematiziden Metaboliten (die Wurmparasiten abtöten) in den Kulturen ergab mehrere bioaktive Metaboliten, die wir bereits isoliert und charakterisiert haben“, kommentiert er. Die Pilzkulturen stammen größtenteils aus Thailand und wurden mit morphologischen und molekularen phylogenetischen Techniken charakterisiert. Die Projektpartner veröffentlichten ihre Daten und Ergebnisse in mehr als 15 Beiträgen, online auf lizenzfreien Datenbanken und über interdisziplinäre Workshops. Auf internationalen Konferenzen wurden die Ergebnisse der Öffentlichkeit sowie Industriepartnern aus dem KMU- sowie dem Pharma- und Agrarsektor präsentiert. Erhalt der biologischen Vielfalt GoMyTri wird die Entdeckung und Entwicklung neuer Organismen befördern, die sich für eine nachhaltige biotechnologische Produktion eignen. Für die neuen Pilzstämme ergeben sich vielfältigste Anwendungen, etwa zur Herstellung von Enzymen oder Basischemikalien, für die biologische Zersetzung oder die Beseitigung von Umweltschäden. Zudem sind die Daten eine Bestandsaufnahme der Biodiversität und zusammen mit der taxonomischen Klassifizierung wichtiger Pilzgruppen für Pflanzenpathologen, Ökologen und Institutionen enorm bedeutsam, die sich dem Schutz der biologischen Vielfalt verschrieben haben. Die Ergebnisse könnten in verschiedenster Hinsicht die Grundlagenforschung zur Pilzevolution und –ökologie, die Arzneimittelforschung und schließlich die Entwicklung neuer biologischer Bekämpfungsmittel befördern, um Alternativen zu derzeit agrartechnisch gängigen gefährlichen Chemikalien zu bieten. „Einige der Substanzen, die wir entdeckt haben, könnten Leitstrukturen für die Entwicklung neuer Antiinfektiva werden“, schließt Stadler.

Schlüsselbegriffe

GoMyTri, biologisch, Thailand, Metaboliten, Biodiversität, biologische Vielfalt, Pilze, mykologisch, Anti-Infektiva, Taxa, Arzneimittel, phylogenetisch

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