{"id":60374,"date":"2019-02-13T06:41:19","date_gmt":"2019-02-13T05:41:19","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fungewoehnlicher-zucker-aus-cyanobakterien-wirkt-als-natuerliches-herbizid.html"},"modified":"2019-02-06T11:46:22","modified_gmt":"2019-02-06T10:46:22","slug":"ungewoehnlicher-zucker-aus-cyanobakterien-wirkt-als-natuerliches-herbizid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/ungewoehnlicher-zucker-aus-cyanobakterien-wirkt-als-natuerliches-herbizid\/","title":{"rendered":"Ungew\u00f6hnlicher Zucker aus Cyanobakterien wirkt als nat\u00fcrliches Herbizid"},"content":{"rendered":"<p><strong>Forscherinnen und Forscher der Universit\u00e4t T\u00fcbingen haben einen Naturstoff entdeckt, der dem umstrittenen Unkrautvernichtungsmittel Glyphosat Konkurrenz machen k\u00f6nnte: Das neu gefundene Zuckermolek\u00fcl aus Cyanobakterien hemmt das Wachstum verschiedener Mikroorganismen und Pflanzen, ist aber f\u00fcr Menschen und Tiere ungef\u00e4hrlich. Die gemeinsame Studie wurde unter Leitung von Dr. Klaus Brilisauer, Professorin Stephanie Grond (Institut f\u00fcr Organische Chemie) sowie Professor Karl Forchhammer (Interfakult\u00e4res Institut f\u00fcr Mikrobiologie und Infektionsmedizin) durchgef\u00fchrt. Sie ist am Freitag im Fachjournal Nature Communications erschienen.<\/strong><\/p>\n<p>Wirkstoffe f\u00fcr den pharmazeutischen oder landwirtschaftlichen Gebrauch haben ihren Ursprung oft in Naturstoffen. Diese k\u00f6nnen aus komplexen chemischen Strukturen bestehen, aber auch verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig einfach aufgebaut sein. Oft liegt die Genialit\u00e4t solcher Wirkstoffe in ihrer Einfachheit: Sogenannte \u201eAntimetabolite\u201c (von Metabolimus=Stoffwechsel) treten in Wechselwirkung mit lebenswichtigen Prozessen in der Zelle, indem sie Stoffwechselprodukte nachahmen. Das Ergebnis ist eine St\u00f6rung des betroffenen biologischen Prozesses, was zur Wachstumshemmung oder gar zum Tod der betroffenen Zelle f\u00fchren kann.<\/p>\n<p>Das T\u00fcbinger Forschungsteam aus der Chemie und Mikrobiologie stie\u00df nun auf einen sehr ungew\u00f6hnlichen Antimetaboliten mit bestechend einfacher chemischer Struktur: Ein Zuckermolek\u00fcl mit dem wissenschaftlichen Namen \u201e7-desoxy-Sedoheptulose (7dSh)\u201c. Anders als gew\u00f6hnliche Kohlenhydrate, die in der Regel als Energiequelle f\u00fcr Wachstum dienen, hemmt diese Substanz das Wachstum verschiedener Pflanzen und Mikroorganismen, wie zum Beispiel Bakterien und Hefen. Der Zucker blockiert dabei ein Enzym des sogenannten Shikimatwegs, eines Stoffwechselweges, der nur in Mikroorganismen und Pflanzen vorkommt. Aus diesem Grund stufen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den\u00a0Wirkstoff als unbedenklich f\u00fcr Menschen und Tiere ein und wiesen dies auch bereits in ersten Untersuchungen nach.<\/p>\n<p>Der seltene Desoxy-Zucker wurde aus Kulturen des S\u00fc\u00dfwasser-Cyanobakteriums Synechococcus elongatus isoliert, das in der Lage ist, das Wachstum verwandter Bakterienst\u00e4mme zu hemmen. Auf der Suche nach der Ursache f\u00fcr diese Wachstumshemmung gelang es den Forschern, die Struktur des Naturstoffes zu entschl\u00fcsseln. Dank einer neu entwickelten Methode zur Herstellung von 7dSh, einer sogenannten chemoenzymatischen Synthese, konnten umfangreiche Studien zur Aufkl\u00e4rung des molekularen Wirkprinzips durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n<p>Im Detail lieferte eine moderne Technik, die sogenannte gekoppelte hochaufl\u00f6sende Massenspekt-rometrie, genaue Einblicke in die Wirkweise des entdeckten Hemmstoffes (Inhibitors): 7dSh blockiert die DHQS (Dehydrochinatsynthase), ein Enzym des Shikimatwegs. Einer der bislang bekanntesten Inhibitoren dieses Stoffwechselwegs ist das umstrittene Unkrautvernichtungsmittel Glyphosat. \u201eAnders als bei Glyphosat handelt es sich bei dem neu entdeckten Desoxy-Zucker um ein reines Naturprodukt. Wir erwarten f\u00fcr 7dSh eine gute Abbaubarkeit und eine geringe \u00d6kotoxizit\u00e4t\u201c, sagt Dr. Klaus Brilisauer. 7dSh hemme das Pflanzenwachstum vielversprechend. \u201eWir sehen hier eine hervorragende Chance, es als nat\u00fcrliches Herbizid einzusetzen.\u201c<\/p>\n<p>Langfristiges Ziel sei, umstrittene Herbizide und damit auch deren gesundheitlich bedenklichen Abbauprodukte langfristig ersetzen zu k\u00f6nnen, so die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Die Wirksamkeit im Feld, Abbaubarkeit im Boden und Unbedenklichkeit gegen\u00fcber Nutztieren und Mensch m\u00fcssten f\u00fcr 7dSh jedoch in umfassenden Langzeitstudien weiter erforscht werden.<\/p>\n<p><strong>Publikation:<\/strong><br \/>\nKlaus Brilisauer, Johanna Rapp, Pascal Rath, Anna Sch\u00f6llhorn, Lisa Bleul, Elisabeth Wei\u00df, Mark\u00a0Stahl, Stephanie Grond, Karl Forchhammer. Cyanobacterial antimetabolite 7-deoxy-sedoheptulose\u00a0blocks the shikimate pathway to inhibit the growth of prototrophic organisms. Published in Nature\u00a0Communications (February 1st, 2019). DOI: 10.1038\/s41467-019-08476-8<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Forscherinnen und Forscher der Universit\u00e4t T\u00fcbingen haben einen Naturstoff entdeckt, der dem umstrittenen Unkrautvernichtungsmittel Glyphosat Konkurrenz machen k\u00f6nnte: Das neu gefundene Zuckermolek\u00fcl aus Cyanobakterien hemmt das Wachstum verschiedener Mikroorganismen und Pflanzen, ist aber f\u00fcr Menschen und Tiere ungef\u00e4hrlich. 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