Initiierung und Etablierung von Makroalgen-Zellkulturen zur Produktion bioaktiver Sekundärmetabolite in Bioreaktoren

• Applicant: Professor Dr. Rainer Buchholz
• Subject Area: Biological Process Engineering
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5276606

Marine Makroalgen stellen eine Naturstoffquelle der Ernährungs- und Phytotherapie (Traditionell Chinese Medizin) sowie für die Erweiterung der Roh- und Wertstoffbasis dar. Umfangreiche Erfahrungen bei der Stoffproduktion mit pflanzlichen Zellkulturen und Mikroalgen sowie die dabei entwickelte Bioverfahrenstechnik bilden die Grundlage, biotechnologische Produktionswege auch für Inhaltsstoffe aus Makroalgen zu erschließen. So wie mittels mikrobieller, tierischer und pflanzlicher Zellen Substanzen hergestellt werden, indem man die Zellen aus ihrer natürlichen Umgebung isoliert und in Bioreaktoren züchtet, soll auch für Zellen aus Makroalgen eine entsprechende Technologie entwickelt werden. Hier sollen Fortschritte in zwei Richtungen erzielt werden: die Entwicklung von Zellkulturverfahren zur Biomassenzucht für Mikropropagation sowie für die Naturstoffgewinnung. So ist beabsichtigt, auch die Eigenschaft der Totipotenz von Meerespflanzen zu nutzen, um die Züchtung von Algenbiomasse effektiver zu gestalten, und / oder auf die Fähigkeit zur Naturstoffbildung zuzugreifen, um bioaktive Wertstoffe herzustellen. Längerfristig steht die Suche nach neuen Wirkstoffen marinen Ursprungs, Optimierung von Ziellinie, Gewinnung von Inhaltsstoffen und die Optimierung von Kultivierungsverfahren im Vordergrund. In dem beantragten Zeitraum sollen notwendige Grundlagen in der Zellkulturtechnik, Biomassewachstum - zunächst am Beispiel von Grateloupia als Modellorganismus - mit dem Ziel der Prostaglandinsynthese in Gracilaria zur Realisierung und Evaluierung eines Produktionsprozesses sowie die Erzeugung von Makroalgenbiomasse im Pilotmaßstab erarbeitet werden.

• DFG Programme: Research Grants