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Wie schützen sich Algen vor Sonnenbrand? Im Verbundprojekt "Marine Organismen als Quelle neuer Naturstoffe" werden Wissenschaftler jetzt die UV-Schutzverbindungen der Algen näher untersuchen und deren Nutzbarkeit für den Menschen prüfen.
Sonnenschutzmittel aus dem Meer
Algen schützen sich wirkungsvoll vor ultravioletter Strahlung
Wie schützen sich Algen vor Sonnenbrand? Dieser ungewöhnlichen Frage wollen Biologen des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) zukünftig nachgehen. Grund für die Untersuchungen ist die durch den Ozonabbau erhöhte ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung), der die Lebewesen im Meer wie auch Menschen, Tiere und Pflanzen an Land ausgesetzt sind. AWI-Wissenschaftler beschäftigen sich besonders mit der Wirkung der UV-Strahlung auf den Stoffwechsel großer Meerespflanzen. In den Polargebieten und der Nordsee leben viele Arten, die dem ultravioletten Licht mit speziellen "Sonnenschutzmitteln" trotzen. Im Rahmen des Verbundprojektes "Marine Organismen als Quelle neuer Naturstoffe" MONA, an dem mehrere Forschungsinstitute und Wirtschaftsunternehmen beteiligt sind, werden die Wissenschaftler jetzt die UV-Schutzverbindungen der Algen näher untersuchen und deren Nutzbarkeit für den Menschen prüfen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Gesamtprojekt mit 5,2 Millionen DM. Es wurde zunächst für drei Jahre bewilligt.
Ozon ist eines der wichtigsten Spurengase in der Atmosphäre. Es filtert den gefährlichen und energiereichen ultravioletten Anteil der Sonnenstrahlung heraus und schützt die Lebewesen auf der Erde wie ein riesiger Sonnenschirm. Diese Schutzfunktion wird heute nicht mehr vollständig erfüllt, bereits seit den siebziger Jahren ist bekannt, daß die Ozonschicht über der Antarktis abnimmt. Im September 1998 wurde die bisher niedrigste Ozonkonzentration über dem eisigen Kontinent gemessen, eine Fläche von 27 Millionen Quadratkilometern war betroffen. Auch in der Arktis kommt es seit einigen Jahren zu einem zeitweiligen weiträumigen Ozonabbau. Im Frühjahr ist die UV-Strahlung, verglichen mit Werten aus den siebziger Jahren, um bis zu 22 Prozent erhöht.
Typische Folgen starker ultravioletter Strahlung sind Schäden an biologisch wichtigen Molekülen, wie der Erbsubstanz. Die AWI-Wissenschaftler stellten fest, daß die Proteine vieler Pflanzen empfindlich auf UV-Strahlung reagieren. Untersuchungen zeigten jedoch, daß das nicht immer so sein muß. "Besonders interessant war für uns, daß Großalgen, die nahe der Wasseroberfläche wachsen und von Natur aus einer stärkeren UV-Strahlung ausgesetzt sind, spezielle Substanzen bilden, die die Zellen vor Strahlenschäden schützen", fasst Dr. Christian Wiencke die bisherigen Ergebnisse zusammen. Dabei handelt es sich zum Beispiel um sogenannte mycosporin-ähnliche Aminosäuren, die die Algen anreichern, um die auftreffende UV-Strahlung abzuschwächen, bevor sie empfindliche Biomoleküle erreicht. Großalgen bilden entlang der Küsten regelrechte untermeerische Wälder. Sie sind Nahrung, Lebensraum, Kinderstube und Versteck für zahllose Tierarten.
Die Nutzung von Naturstoffen aus Meeresorganismen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die jetzt anlaufenden Untersuchungen sollen zeigen, ob diese Substanzen zur Herstellung von kosmetischen und pharmazeutischen Produkten geeignet sind. "Die Stoffwechselprodukte von Algen aus extremen Lebensräumen wie den Polarmeeren sind bisher kaum untersucht und bergen ein großes Potential", hofft Dr. Ulf Karsten vom AWI.
Neben den Großalgen werden im Verbundprojekt auch die Sonnenschutzmittel verschiedener Bakterien (Universität Bremen, Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen, Universität Bonn) untersucht. Ziel ist es, herauszufinden, ob und wie der Mensch einen Nutzen aus den Stoffwechselleistungen der Meeresorganismen ziehen kann. Die Ergebnisse sollen bei der Entwicklung natürlicher UV-Schutzkonzepte helfen (Firma Henkel, Düsseldorf) und auf ihre Verwertbarkeit im Produktschutz, zum Beispiel für Kunststoffe, Beschichtungen und Farben, geprüft werden (Amtliche Materialprüfungsanstalt, Bremen).
Bremerhaven, den 1. Juli 1999
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Criteria of this press release:
Biology, Environment / ecology, Information technology, Oceanology / climate
transregional, national
Research projects
German
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