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Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik
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Pflanzenbiotechnologie
 
    Prof. Dr.-Ing. Heike Dörnenburg
 
 
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    Oldenlandia affinisOldenlandia affinisOldenlandia affinis
 
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  Bluedotleer Zellkulturtechnik
 
   
Marine Makroalgen sind eine Nahrungsquelle im asiatischen Raum, weiterhin dienen sie der Ernährung- und Phytotherapie (Traditionelle Chinesische Medizin) und sind somit Rohstoffquellen für verschiedenste Wirkstoffe.


Aufgrund der Umweltverschmutzung ist der Anbau in der freien Natur jedoch gefährdet. Deshalb sollen Kultivierungsverfahren für Makroalgen in Zellkulturen entwickelt werden, indem man die Zellen aus ihrer natürlichen Umgebung isoliert und in Bioreaktoren züchtet. Umfangreiche Erfahrungen bei der Stoffproduktion mit pflanzlichen Zellkulturen und Mikroalgen sowie die dabei entwickelte Bioverfahrenstechnik bilden hierfür eine Grundlage.


Es sollen dabei zwei Ziele erreicht werden:

  • Die Entwicklung von Zellkulturverfahren zur Biomassenanzucht für Mikropropagation
  • Die Naturstoffgewinnung


Längerfristig steht die Suche nach neuen Wirkstoffen marinen Ursprungs, Optimierung von Zelllinien, Gewinnung von Inhaltsstoffen und die Optimierung von Kultivierungsverfahren im Vordergrund.


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  Bluedotleer Verfahrenstechnik - Produktion von Biopolymeren
 
   
Cyclotide sind Peptide mit hochinteressanten strukturellen (Zyklischer-Cystein-Knoten) und biochemischen (anti-HIV, antibakteriell, Neurotensin-Antagonist, insektizid) Eigenschaften. Sie zeichen sich durch eine hohe Beständigkeit gegenüber Proteasen sowie durch thermische Stabilität aus, was sie für die Verwendung als orales Arzneimittel geeignet macht. Cyclotide sind sekundäre Pflanzenmetabolite und haben vermutlich eine Funktion als Verteidigungssubstanz in der Pflanze. Die Synthese solcher "Stressmetabolite" kann durch ausgewählte Stressoren induziert oder aktiviert werden.
 
Ziele:
  • Etablierung von In-vitro-Produktionssystemen (Pflanzen, Zellkulturen)
  • Untersuchungen zur Synthese und Akkumulation des Bildungsorts der Cyclotide
  • Etablierung von Zellkulturen und Untersuchungen der Bedingungen unter denen Cyclotide gebildet werden (Licht, Elicitoren usw.)
  • Verfahrenstechnische Optimierung
  • Etablierung einer entsprechenden Analytik zur Detektion der Cyclotide (Gel-Elektrophorese, MS, Chromatographie, Gen-Chip-Analyse)


Längerfristig ist beabsichtigt, entsprechende cyclotidproduzierende Zelllinien in größerem Maßstab (100L) zu kultivieren und eine Verfahrensentwicklung (eventuell Immobilisierung, In situ Extraktion) durchzuführen.


 

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