Search for and use of enzymes of marine origin for the directed hydrolysis of sulfated polysaccharides
Final Report Abstract
Zu Beginn waren die Isolierung der Fucoidane und die Kultivierung der bereits vorhandenen und neu isolierten Stämme von Schwierigkeiten begleitet. So zeigte z.B. der Stamm Dendryphiella arenaria nicht die erwünschte Aktivität. Andere Detektionssysteme, die den Abbau von Fucoidanen dokumentieren und die Ergebnisse hätten bekräftigen können, waren noch nicht etabliert. Es handelt sich zudem um ein recht junges Forschungsfeld, was den Einsatz kommerziell erhältlicher Stämme und Enzyme deutlich einschränkt. Zudem wurde die auf solid-state Fermentation beschriebene Enzymgewinnung auf Submerskultivierung umgestellt, um später eine leichtere Aufarbeitung (ggfs. auch in industriellem Maßstab) zu ermöglichen. Im Laufe des Projekts erschienen unterschiedliche Veröffentlichungen, die es ermöglichten, die eigenen Analytiksysteme weiter zu entwickeln und andere Detektionsmethoden zu etablieren. Ein Hindernis bei der Erforschung der hydrolysierenden Enzyme war außerdem die geringe Ausbeute an Fucoidanen. Es ist zwar möglich, diese kommerziell zu erwerben; doch ist die Qualität in Bezug auf die Reinheit schlechter als die der eigenen Extrakte und der Preis sehr hoch. Außerdem muss die Qualität der eigenen und der kommerziell erworbenen Fucoidane regelmäßig überprüft werden, um eine Veränderung der Zusammensetzung feststellen zu können. So wird in der Literatur eine Abhängigkeit von Jahreszeit und Fundort beschrieben. Die Ausbeute bei der Extraktion der Fucus-Fucoidane bewegt sich zurzeit bei 1%. Es konnten allerdings im Verlauf des Projekts Kenntnisse zu unterschiedlichsten Methoden und Fucoidanstrukturen gewonnen werden, die im Nachfolgeprojekt von Nutzen sind. Es ist möglich, Fucoidan reproduzierbar herzustellen und die Qualität zu überprüfen. Die Literaturrecherche zu Beginn führte zu anderen Organismen, deren Aktivität in ersten Versuchen bereits nachgewiesen werden konnte. Es konnte eine gute Basis für weiterführende Versuche geschaffen werden. Insbesondere bleibt anzumerken, dass im Laufe des Projektes Fucoidan-Fraktionen hergestellt werden konnten, die eine bemerkenswerte biologische Aktivität zeigten.
Publications
- (2005) Enzymatische Hydrolyse sulfatierter Polysaccharide. Dechema Tagung Braunschweig Mai 2005
Holtkamp, A., Klink, S (jetzt Kelly), Lang, S, Ulber R.
- (2006). Enzymatische Hydrolyse sulfatierter Polysaccharide. Dechema Tagung Würzburg, Mai 2006
Klink, S. (jetzt Kelly), Holtkamp A., Lang, S. Ulber, R.
- (2006). Kultivierungsoptimierung von Dendryphiella salina zur Fucoidanaseproduktion. Chemie Ingenieur Technik 78, No. 9, 1380
Holtkamp, A., Klink, S. (jetzt Kelly), Poth, S., Ulber, R., and Lang, S.
- (2007). Fucoidanase activity of Dendryphiella arenaria TM94. Bioperspectives Köln, Mai 2007
Kelly, S., Holtkamp, A., Lang, S., Ulber, R.
