Naturstoffscreening und Bioprozeßoptimierung der Wirkstoffproduktion eines marinen schwammassoziierten Bakteriums

Hüners, Maren

Aus fünf verschiedenen Schwämmen wurden 50 verschiedene Mikroorganismen isoliert und auf Wirkstoffproduktion gescreent. Davon zeigten zwei Bakterienzellextrakte auffällige antimikrobielle Wirkungen. Aus dem Schwamm Mycale tunicata wurde Pseudomonas aeruginosa isoliert, dessen Produkt Rhamnoselipid antibakterielle Eigenschaften gegen grampositive Bakterien, sowie fungizide und algizide Wirkungen besitzt. Das zweite Bakterium Pseudoalteromonas spec. wurde aus dem Schwamm Crella rosea isoliert. Die wirksamen Substanzen wurden als Heptadecensäure (9c) und Hexadecensäure (9c) identifiziert. Sie zeigen antimikrobielle Aktivitäten gegen B. megaterium, S. aureus, Ps. aeruginosa, den Pilz U. violacea, der Alge C. fusca und eine toxische Wirkung gegen V. fischeri. Weiterhin wurden aus dem Zellextrakt die Substanzen Adenosin, Uridin, Desoxyadenosin und Desoxythymidin sowie zwei verschiedene ß-Hydroxyfettsäuren isoliert. Ein Zusatz von Hefeextrakt, Pepton und Glukose zu Marine Broth-Medium führte zu einer Steigerung der spezifischen Produktivität von Pseudoalteromonas spec. um den Faktor 4. Die optimale Wachstumstemperatur liegt bei 27°C. Das Wachstum erwies sich in besonderem Maße von der Sauerstoffversorgung und der Argininkonzentration abhängig. Ein optimales Wachstum wurde nur im Bioreaktor bei einer Begasungsrate von 0,2 v/vm erzielt. Für den Prozeß wurde insgesamt eine Steigerung der spezifischen Produktivität um den Faktor 13,8 erreicht.

50 different microorganisms were isolated from five different sponges and screened for bioactive metabolites. The cell extracts of two bacteria showed clearly antimicrobial activities. First the bacterium Pseudomonas aeruginosa isolated from the sponge Mycale tunicata, was found to produce the metabolite rhamnolipid with particularly antibacterial activities against Gram-positive bacteria, in any case fungicidal and algicidal activities. The second bacterium Pseudoalteromonas spec. was isolated from the sponge Crella rosea. The bioactive cell-associated substances were identified as heptadecenoic (9c) and hexadecenoic (9c), with antimicrobial activities against B. megaterium, S. aureus, Ps. aeruginosa, the fungi U. violacea, the alga C. fusca and with a toxic effect against V. fischeri. Additionally adenosine, uridine, desoxyadenosine, desoxythymidine and two different ß-hydroxy fatty acids were isolated. The addition of yeast extract, peptone and glucose to marine broth medium led to an increase of the specific productivity of Pseudoalteromonas spec. By a factor 4. The optimal growth temperature was found at 27°C. The growth was particularly dependent of the dissolved oxygen and the arginine concentration. The optimal growth was reached in the bioreacto.

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Hüners, Maren: Naturstoffscreening und Bioprozeßoptimierung der Wirkstoffproduktion eines marinen schwammassoziierten Bakteriums. 1999.

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