Naturstoffscreening und Bioprozeßoptimierung der Wirkstoffproduktion eines marinen schwammassoziierten Bakteriums

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.