Analyse der endophytischen Gemeinschaft von Panax vietnamensis und ihrer Interaktion mit der Wirtspflanze bei der Produktion von biologisch aktiven Naturstoffen

• Antragsteller: Professor Dr. Sebastian Günther
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme ; Pharmazie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 540562879

Heilpflanzen und aus ihnen gewonnene Naturstoffe sind nach wie vor für 80% der Weltbevölkerung essentiell, um ihre Gesundheitsbedürfnisse zu decken, und sie werden daher in der traditionellen Medizin weit verbreitet eingesetzt. Für einige dieser Heilpflanzen, wie zum Beispiel Ginseng, konnten auch in der evidenzbasierten Medizin Wirkungen nachgewiesen werden. Es wird angenommen, dass endophytische Gemeinschaften eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung des Pflanzenwachstums, der Kontrolle der Pflanzengesundheit und bei der Produktion von pharmazeutisch bioaktiven Verbindungen spielen. In diesem Projekt arbeiten zwei Forschungsgruppen zusammen: das Labor für Agrarmikrobiologie am Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie der Vietnam National University Hanoi (Dr. Pham Thi Thuy Van) und das Labor für Pharmazeutische Biologie an der Universität Greifswald (Prof. Sebastian Günther). Sie untersuchen die Rolle der endophytischen Gemeinschaft bei der Produktion von pharmazeutischen Verbindungen in ihren Wirtspflanzen für medizinische Zwecke. Auf vietnamesischer Seite konzentriert sich das Projekt auf die endophytische Bakteriengemeinschaft der einheimischen Ginseng-Pflanze Panax vietnamensis als wichtigen Bestandteil der Wirtspflanzen. Wildwachsend in abgelegenen Bergregionen sind wilde Ginseng-Pflanzen durch intensive Nutzung bedroht. Die Anpassung von Ginseng an landwirtschaftliche Bedingungen birgt jedoch verschiedene Probleme, wobei das auffälligste Problem der geringe Gehalt wertvoller medizinischer Verbindungen im Vergleich zum wilden Lebensraum ist. Die Studie zielt darauf ab, eine Lösung zur Unterstützung des Wachstums und zur Verbesserung der Qualität von Ginseng-Pflanzen unter landwirtschaftlichen Bedingungen zu finden. Daher wird die endophytische Gemeinschaftsstruktur der beiden wertvollsten Sorten der Gattung P. vietnamensis (Ngoc Linh und Lai Chau Ginseng) mithilfe des kulturunabhängigen metagenomischen Ansatzes entschlüsselt, um sicherzustellen, dass Informationen zur Gemeinschaftsstruktur erfasst werden, zusammen mit der Isolierung von Stämmen für Screening-Aktivitäten von Interesse. Endophytische Stämme, die die Fähigkeit haben, mit Wirtspflanzen in der Produktion wertvoller pharmazeutischer Verbindungen (wie Ginsenoside und antimikrobielle Substanzen) zu interagieren, stehen im Mittelpunkt des Interesses. Diese Stämme werden in Bezug auf Physiologie und Taxonomie charakterisiert, und dann werden ihre interessierenden Stoffwechselverbindungen extrahiert und identifiziert. Schließlich werden die Auswirkungen der ausgewählten endophytischen Stämme auf die Verbesserung der Produktion wertvoller pharmazeutischer Verbindungen unter in vitro und in vivo Bedingungen untersucht. Die pharmazeutischen Aspekte der Untersuchung sowie die metagenomischen Untersuchungen werden an der Universität Greifswald durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Vietnam
• Partnerorganisation: National Foundation of Science and Technology Development of Vietnam (NAFOSTED)
• Kooperationspartnerin: Dr. Van Pham Thi Thuy
• Mitverantwortlich: Dr. Christian Schulze