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Jenaer Uni-Biologen erforschen Algen-Carotinoide
Jena (07.12.98) Daß Tomaten und Mohrrüben gesund sind, liegt vor allem an ihrem Karotin. Der rote Farbstoff schützt die Haut vor Strahlenschäden, hat eine krebsvorbeugende Wirkung bei medizinischen und kosmetischen Anwendungen, ist als Lebensmittelfarbstoff und als Futterbestandteil in der industriellen Geflügel- und Fischzucht interessant. Doch kommen Carotinoide, von denen über 600 weitere Verbindungen bekannt sind, nicht nur im Gemüse vor, sie sind auch in Algen enthalten. Ihrer Erforschung widmet sich das Team um Prof. Dr. Wolfram Braune vom Institut für Allgemeine Botanik der Jenaer Universität seit vielen Jahren. Jetzt sind Braune und sein Mitarbeiter Dr. Christoph Hagen dem Ziel, Carotinoide in erheblicher Menge aus Algen zu gewinnen, einen Schritt näher gekommen.
"Bestimmte Algen produzieren und speichern Carotinoide in hohen Konzentrationen", sagt Prof. Braune. Die einzellige Blutregenalge (Haematococcus) beispielsweise, die in flachen Süßwasserbecken zu Hause ist, gehört zu den Favoriten. Mit einem Anteil von 2-4 Prozent der Trockenmasse enthält sie "einen ausgesprochen hohen Anteil an diesen Substanzen". Die Forscher untersuchen nun die grundlegenden Bedingungen für die Biosynthese, "um diese Alge für eine Massenkultur, die biotechnologisch für eine Carotinoid-Gewinnung nutzbar ist, verfügbar zu machen", erklärt Prof. Braune.
Welche wirtschaftliche Bedeutung die Karotingewinnung aus Algen erlangen könnte, beschreibt Dr. Hagen an einem Beispiel: Lachs erhält seine Farbe durch das Ketocarotinoid Astaxanthin, mit dem er in der industriellen Zucht auch gefüttert wird. Ein Kilo dieses synthetisch hergestellten Futterzuschlags kostet allerdings mindestens 2.500 US-Dollar - die Industrie benötigt Tonnen von Carotinoiden.
Problematisch bei der natürlichen Karotingewinnung ist, daß "die Synthese-effektiven Algen eine sehr dicke und resistente Zellwand ausbilden", wenn sie sich mit Carotinoiden anreichern. Dies erschwert die Erzeugung des Produktes in großen Mengen erheblich. Die Jenaer Botaniker haben nun ein Kultivierungsschema erstellt, "das die Anhäufung von Ketocarotinoiden in einem Entwicklungsstadium der Alge gewährleistet, das noch einen bequemen Aufschluß der Zellen ermöglicht", erläutert Dr. Hagen. Gemeinsam mit einer israelischen Arbeitsgruppe werden die genetischen Grundlagen für die Synthese-Optimierung untersucht.
Äußerst praxisnah ist ebenfalls ein anderes Projekt der Jenaer Botaniker: Mit Unterstützung einer Firma, die Kunststoff-Elemente herstellt, wurde im Jenaer Institut eine Pilotanlage errichtet, in der die Algen in flachen Dachkonstruktionsteilen aus Polycarbonat gezüchtet werden können. Dieses Verfahren soll zur Fixierung von Kohlendioxid aus industriellen Abgasen verwendet werden, wobei gleichzeitig mit der Biomasse wertvolle Produkte, nämlich die Ketocarotinoide, hergestellt werden können. Noch ist eine industrielle Nutzung nicht möglich, doch die Jenaer Biologen sind optimistisch. "Erst müssen wir allerdings weitere Schritte der Synthese aufklären und diese dann optimieren", dämpft Prof. Braune allzu hohe Erwartungen - entsprechende Forschungsprojekte wurden jedoch inzwischen begonnen.
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Wolfram Braune, Dr. Christoph Hagen
Institut für Allgemeine Botanik der Universität Jena,
Am Planetarium 1, 07743 Jena
Tel.: 03641/949201 oder 949225
Fax: 03641/949202
e-mail: b5brwo@rz.uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität
Referat Öffentlichkeitsarbeit
Axel Burchardt M. A.
Fürstengraben 1
07743 Jena
Tel.: 03641/931041
Fax: 03641/931042
e-mail: hab@sokrates.verwaltung.uni-jena.de
Criteria of this press release:
Biology, Environment / ecology, Information technology, Oceanology / climate
transregional, national
Research projects
German
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