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Verbundprojekte als Koordinator

Hier finden Sie Beschreibungen von Forschungsverbundprojekten, die vom IPB koordiniert werden bzw. mitgegründet wurden und über eingeworbene Drittmittel finanziert werden.

Dulcesterol

Gereinigte hydrophylisierte Phytosterol-Intermediate - Von Papier-Zellstoff-Abfall zu hochwertigen Geschmacksstoffen

Sterole pflanzlichen Ursprungs werden als Phytosterole bezeichnet. Sie sind dem tierischen Cholesterin ähnlich und werden in der Nahrungsmittelherstellung als natürliche Substanzen mit cholesterinsenkender Wirkung eingesetzt. Aber auch als Basis geschmacksmodifizerender Substanzen stehen Phytosterole im Fokus der Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie, andere dienen als Biodetergenzien oder für die Herstellung organischer Komplexbildner für den Transport und die Aufnahme von Arzneimitteln und Nahrungswirkstoffen (vgl. Gallensäuren).

Eine potentielle, kostengünstige Quelle von Phytosterolen ist das bei der Papier- und Zellstoff-Herstellung als Nebenprodukt anfallende Tallöl, in dem Phytosterole neben Fettsäuren und Harzsäuren die Hauptbestandteile darstellen. In diesem Kooperationsprojekt sollen die anfallenden Tallöle lokaler Papierfabriken durch Wissenschaftler des Fraunhofer CBP (Leitung PI Gerd Unkelbach) analysiert und Verfahren zur Isolierung verschiedener Phytosterole in angereicherter und reiner Form entwickelt werden. Anschließend sollen diese Naturstoffe am IPB (Leitung Prof. Ludger Wessjohann) durch biokatalytische Prozessierung zu hochwertigen Produkten umgesetzt werden. Dabei soll der Schwerpunkt auf hydrophileren Derivaten liegen, die im Gegensatz zu den mit Fettsäuren acylierten Derivaten noch wenig genutzt werden.

Der Fokus liegt hierbei auf der Gewinnung neuer Stoffe für die Geschmacks- und Geruchsstoff- sowie Nahrungsmittel-Industrie. Dazu sollen Sterol-Grundgerüste durch Hydroxylierungen und Glykosylierungen (Anfügen von Zuckergruppen) selektive Eigenschaften erhalten und die gewünschte biologische Aktivität entfalten. Damit der Einsatz als natürlicher Zusatzstoff möglich bleibt, sind biokatalytische Verfahren erforderlich. Auch erlauben nur diese die regio- und stereoselektive Hydroxylierung an wenigen oder nicht aktivierten CH-Positionen des Sterolgerüstes.

Förderung: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
Förderzeitraum: 04/2017 - 03/2020
Koordinator: Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB)
Partner: Fraunhofer-Zentrum für chemisch-biotechnologische Prozesse (CBP)
Ansprechpartner: Prof. Ludger Wessjohann


PhytoAD

Nutzung von Naturwirkstoffen zur Prävention und Therapie von Demenzerkrankungen und altersbedingten kognitiven Störungen

Hypericum perforatum L. (Echtes Johanniskraut)
Hypericum perforatum L. (Echtes Johanniskraut)

Alzheimer-Demenz als häufigste altersbedingte Erkrankung des zentralen Nervensystems ist mit einer erheblichen Einschränkung der Eigenständigkeit im Alltag verbunden. Derzeit existieren jedoch nur symptomatisch wirkende Therapieoptionen.

Ziel des PhytoAD-Projektes ist es, durch interdisziplinäre Zusammenarbeit und Integration der im Land Sachsen-Anhalt ansässigen Einrichtungen und Betriebe sowohl neue Pflanzen und Naturstoffe zur Behandlung von kognitiven Störungen im Alter zu entdecken, als auch neuroaktive Substanzen aus beschriebenen Arten, wie z.B. Echtes Johanniskraut (Hypericum perforatum L.) und Griechischen Bergtee (Sideritis scardica Griseb.), genau zu charakterisieren und im Hinblick auf eine Verbesserung von Demenzsymptomen, Lernfähigkeit und Gedächtnisleistung im Alter zu evaluieren. Dabei geht es insbesondere um die anwendungsbezogene Ausweitung von grundlegenden Erkenntnissen zur Erzeugung, Reinigung und Wirkung der neuroaktiven Substanzen. Basierend auf phytochemischer und phytogenetischer Charakterisierung sollen neben definierten Pflanzenextrakten auch Monosubstanzen mit pharmazeutischem Potential identifiziert werden.

Förderung: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
Teil des Forschungsverbundes "Autonomie im Alter - Modellregion Sachsen Anhalt"
Förderzeitraum: 06/2017- 05/2020
Koordinator: Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB)
Partner: Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben (IPK)
Ansprechpartner: Prof. Ludger Wessjohann und Dr. Katrin Franke


Leibniz Research Cluster

Bio-/Synthetische multifunktionale Mikro-Produktionseinheiten - Neuartige Wege zur Wirkstoffentwicklung -

Naturstoffe, die von Mikroorganismen, Pilzen und Pflanzen gebildet werden, gehören zu den wichtigsten Quellen für Medikamente wie Antibiotika und Krebsmittel, aber auch für Wirkstoffe im Pflanzenschutz und bei Tieren. Ausreichende Mengen dringend benötigter Naturstoffe oder ihrer Vorstufen herzustellen ist allerdings eine der größten Herausforderungen der modernen Biotechnologie. Im Leibniz Research Cluster "Bio/Synthetische multifunktionale Mikro-Produktionseinheiten" finden sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus fünf Leibniz-Instituten zusammen, um ihre Expertise auf unterschiedlichen Gebieten zu bündeln und an biotechnologischen Methoden für die Produktion von Wirkstoffen zu forschen. Die beiden lebenswissenschaftlichen Institute steuern Erkenntnisse zur Produktion der Katalysatoren und Synthesebausteine aus Mikroorganismen und Pflanzen bei. Die drei technologisch und materialwissenschaftlich ausgerichteten Institute schaffen hierzu die Grundlagen für eine neue Art der Prozessführung zur Herstellung und Analyse der Produkte, die lebende Zellen ersetzt. Der Leibniz Research Cluster wird bis 2020 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Initiative "Nächste Generation biotechnologischer Verfahren - Biotechnologie 2020+" mit 5,5 Millionen Euro gefördert, dem ein analoger Beitrag der Leibniz-Institute gegenübersteht. Die Forschung wird vor allem von fünf Nachwuchsgruppen in den einzelnen Instituten betrieben, die von jungen Wissenschaftlern geleitet werden.

Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung, Leibniz Gemeinschaft
Förderzeitraum: 2015 - 2020
Partner:
Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) Halle,
Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (HKI; Sprecher des LRC) Jena,
Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS) Dortmund,
Leibniz-Institut für Polymerforschung (IPF) Dresden,
Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) Saarbrücken
Ansprechpartner am IPB: Prof. Ludger Wessjohann
Webseite: www.leibniz-research-cluster.de


ERA-CAPS H.I.P.

Homöostase von Isoprenoiden in Pflanzen

Isoprenoide sind Vorläufer vieler wichtiger Moleküle des Primär- und Sekundärstoffwechsels, z. B. verschiedener Hormone und Terpenoide. Pflanzliche Terpenoide werden beispielsweise als Pharmazeutika, Duft- und Aromastoffe, Insektizide oder Spezialchemikalien genutzt. Die verschiedenen Gewebe einer Pflanze produzieren oft sehr unterschiedliche Mengen dieser Stoffklassen, sogar innerhalb einer einzelnen Zelle. Glanduläre Trichome sind Zellen, die auf die Produktion von industriell relevanten Isoprenoiden spezialisiert sind, und eignen sich daher bestens für die Erforschung des Isoprenoidstoffwechsels. Mithilfe dieser Zellen will die Gruppe von Prof. Alain Tissier in den nächsten Jahren die genaue Lokalisation sowie den Transport von Isoprenoiden zwischen Zellkompartimenten erforschen, und zwar in Kultur-, Modell- und Wildpflanzen. Die angewandten Methoden sind u.a. Transkriptomik, Proteomik, Zellbiologie, Interaktomik, Genetik und Metabolomik.

Förderprogramm: ERA-NET (European Research Area Network)
Förderzeitraum: 2015 - 2020
Partner:
Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (Koordinator),
Volcani Center ARO (Israel),
Université catholique de Louvain (Belgien),
Universität Amsterdam, Swammerdam Institute for Life Sciences (Niederlande)
Ansprechpartner: Prof. Alain Tissier
ERA-CAPS H.I.P Website


ERASynBio SMARTPLANTS

Entwicklung von synthetischen regulatorischen Netzwerken in Pflanzen

Das Hauptziel der synthetischen Biologie in Pflanzen ist die Entwicklung von intelligenten Pflanzenlinien, die auf Schlüsselsignale reagieren und dabei landwirtschaftlich wertvolle Eigenschaften aufweisen, wie zum Beispiel eine verbesserte Stressresistenz oder die Biosynthese von hochwertigen Verbindungen. Das Ziel des SmartPlants Konsortiums unter der Koordination von Prof. Alain Tissier ist die Entwicklung von parallelen regulatorischen Netzwerken (PaRNets) basierend auf natürlichen Signalen der Pflanzen. Diese Signale sollen durch die Deregulierung von Biosynthesewegen zu einer erhöhten Produktion von hochwertigen und schützenden Verbindungen führen. Die gesamte Metabolic Engineering Strategie wird durch iterative Modellierungen unterstützt.

Förderung: BMBF, ERA-NET (European Research Area Networks)
Förderzeitraum: 07/2015 - 11/2018
Koordinator: Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie
Partner:
Sainsbury Laboratory Cambridge University (Ansprechpartner Dr. Phil Wigge)
Latvia University of Agriculture (Ansprechpartner Prof. Egils Stalidzans)
Ansprechpartner: Prof. Alain Tissier


Diese Seite wurde zuletzt am 20.09.2018 geändert.

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