28.01.2021 21:03 von Stephanus Parmann
Die Evolution zeigt, dass die Natur höchst anpassungsfähig sein kann. Ein offener und ungetrübter Blick auf natürliche Vorgänge- und abläufe, lässt den Menschen vieles entdecken, was seiner Entwicklung dient. Immer wierder faszinierend zu sehen ist, wie Spinnen ihre stabilen Netze bauen und wie effektiv diese sind. „Spinnenseide ist elastisch, und reißfest, dazu hitzestabil bis 200°C und wird von Bakterien und Pilzen kaum angegriffen“, liest man auf der „Open Science“ Plattform. Und genau das macht sie für die medizinische Anwendung interessant. So kann etwa eine von allen Zellen befreite Spendervene, die von goldgelber Spinnenseide ummantelt wird, wie eine Tunnelröhre die Heilung zwischen zwei Nervenenden ermöglichen. Die Spinne hat im Falle ihres Abseilfadens Bakterien und Pilze ausgeschaltet, sie würden in dieser Erzählung nur eine negative Rolle spielen und die Spinne hätte keine Sicherheit mehr, wenn sie sich abseilen wollte. Die aber braucht sie. Mikroorganismen wie Baktieren und Pilze können aber durchaus dem Menschen und der Medizin von Nutzem sein. Besonders Mikroorganismen wie sie können eine Vielzahl an verschiedenen Naturstoffen mit hohem Anwendungspotenzial als Antibiotika oder Krebstherapeutika produzieren. Beispiel: Rote Hefe aus der Art Rhodotorula mucilaginosa. Sie wurde von der Arbeitsgruppe Botanische Genetik und Molekularbiologie an der Universität Kiel unter der Leitung von Professor Frank Kempken untersucht. Die Arbeitsgruppe erhielt über das Institut für Geowissenschaften der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel lebende Pilzkulturen der Gattung Rhodotorula mucilaginosa, um sie zu isolieren und anzuzüchten. Die Heimat dieser Pilzart liegt in großer Meerestiefe. Sie ist an den dort herrschenden hohen hydrostatischen Druck und sehr niedrige Temperaturen angepasst. Der Arbeitsgruppe um Wissenschaftler des GEOMAR und der Universität Kiel unter dem Leiter Kempken ist es nun allerdings mit einer spezielle Methodik gelungen, diese „Hefekulturen zu kultivieren, die auch bei Raumtemperatur und unter Atmosphärendruck wachsen können“. In der Untersuchung der Hefe entdeckten die Forscher unterschiedliche, entweder krebshemmende oder antimikrobielle Bioaktivität. Als Nächstes untersuchten die Forscher die chemische Zusammensetzung der Hefe-Extrakte. Dazu nutzten sie Algorithmus-basierte automatisierte Methoden der Metabolomik. Die Metabolonik gibt einerseits Aufschluss über die Stoffwechsel-Eigenschaften von Zellen und liefert Informationen über die Wechselwirkungen der enthaltenen Metabolite, also die chemischen Verbindungen, die sich innerhalb von Zellen befinden. Die Forscher bestimmten sie und ermittelten ihre Mengen. So zeigte sich, dass die rote Hefe ganz besonders reich an so genannten Fettsäure-Polyol-Estern (PEFAs) ist. Diese Glykolipide sind phosphorfreie Strukturbestandteile der Zellmembranen und schützen die Hefe möglicherweise vor dem hydrostatischen Druck im Lebensraum Tiefsee. Spannend ist, dass die PEFAs Verbindungen bei gemeinsamem Vorliegen eine stärkere Wirkung gegen Krebs haben.
Fazit: Die ölhaltige rote Hefe könne einen wertvollen Beitrag für die Entwicklung neuer Medikamente leisten. Denkbar ist auch, dass dieses Grundlagenwissen nutzbar ist für andere biotechnologische Anwendungen in der Lebensmittel- oder der chemischen Industrie, der Landwirtschaft oder bei Biokraftstoffen, so Kempken.
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