Gliedertiere als Rohstoffe

Oft nicht sichtbar, sind sie überall um uns herum: Insekten. Mit über einer Million beschriebener Arten zeigen sie die mit Abstand größte Vielfalt aller Organismen auf der Erde. Für viele bionische Systeme dienen sie als Vorbilder. Nun wollen Wissenschaftler herausfinden, wie sich heimische Insekten nutzen lassen, um neue Wirkstoffe für Medizin, Pflanzenschutz oder industrielle Biotechnologie zu entwickeln.

Mistbiene (Eristalis tenax). Das Rattenschwanz- larve genannte Jugendstadium dieser Schwebflie- genart lebt in Jauche- und Güllegruben. Ihr leis- tungsfähiges Immunsystem macht sie interessant für die Biotechnologie. Quelle: Wikimedia Commons, Autor: Luis Miguel Bugallo Sánchez, Lizenz: GFDL

Insekten-Biotechnologie heißt dieser neue Forschungsschwerpunkt, den die Justus-Liebig Universität Gießen und die Fraunhofer-Gesellschaft gemeinsam aufbauen wollen. Das Land Hessen unterstützt das Vorhaben mit vier Millionen Euro aus dem Förderprogramm LOEWE, der Landes-Offensive zur Entwicklung wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz. “Bisher gibt es keine Einrichtung, die das Potenzial der Insekten-Biotechnologie systematisch erschließt und wirtschaftlich nutzt. Daher versprechen wir uns eine Alleinstellung in Europa”, sagt Prof. Ulrich Buller, Vorstand Forschungsplanung der Fraunhofer-Gesellschaft.

Erklärtes Ziel der Projektgruppe ist es, in heimischen Insekten neue Wirkstoffe oder Enzyme zu identifizieren, die sich in der Medizin, im Pflanzenschutz oder in der industriellen Biotechnologie einsetzen lassen. So wurden in Insekten zahlreiche bisher unbekannte Substanzen entdeckt, mit denen sie sich erfolgreich gegen Mikroben zur Wehr setzen. Die Fraunhofer Projektgruppe erforscht künftig, inwieweit aus den von Insekten stammenden Wirkstoffen neue Antibiotika entwickelt werden können, gegen die Krankheitserreger des Menschen nicht resistent sind und die deshalb die Grundlage für neue Therapien bilden sollen.

Die hessische Ministerin für Wissenschaft und Kunst, Eva Kühne-Hörmann, hob hervor: “Durch die strategische Allianz der beiden Partner ergeben sich erhebliche Synergieeffekte im Bereich Medizin-Ernährung-Umwelt. Nicht zuletzt wird durch diese Strukturförderung Mittelhessen wissenschaftlich und wirtschaftlich gestärkt: Mittelfristig ist die Gründung eines Fraunhofer-Standorts an der Universität geplant.” Und Prof. Dr. Joybrato Mukherjee, Erster Vizepräsident der JLU, sagte: “Wir können nun ein in vielerlei Hinsicht neuartiges Forschungsfeld intensiv bearbeiten, um die Grundlagen für die angestrebte dauerhafte Fraunhofer-Ansiedlung in Gießen zu schaffen. Wir hoffen auf ein langfristiges Engagement des Landes bei dieser für alle lebenswissenschaftlichen Fachbereiche unserer Universität zukunftsweisenden Strukturentwicklungsperspektive.”

Die Fraunhofer-Projektgruppe wird zunächst als Außenstelle des Fraunhofer-Instituts für Molekularbiologie und angewandte Ökologie IME mit seinen Standorten in Aachen (Molekularbiologie) und Schmallenberg (angewandte Ökologie) am Technologie- und Innovationszentrum Gießen (TIG) untergebracht. Drei Themenschwerpunkte haben Prof. Vilcinskas und sein Team im Blick: Die Entwicklung neuer Medikamente sowie innovativer Strategien im Pflanzenschutz und dem “Integrated Risk Management”. Dabei sollen mit Hilfe von bestimmten Insektenarten, wie dem Reismehlkäfer, äußerst empfindliche Testsysteme entwickelt werden, mit denen die Qualität und die Sicherheit von Lebensmitteln künftig kostengünstig und zuverlässig überwacht werden kann.

Vorrangig widmen die Forscher ihre Aufmerksamkeit solchen Insekten, die über ein schlagkräftiges Immunsystem verfügen müssen, wie die Rattenschwanzlarven. Dies sind Larven von bestimmten Schwebfliegen mit der außerordentlichen Eigenschaft, als einzige bekannte Tierart in Jauche- und Güllegruben überleben und sich dort von Mikroben ernähren zu können.

Aber auch der Pflanzenschutz wird eine wichtige Rolle spielen. Denn Insekten sind auf der einen Seite sowohl auf den Feldern als auch bei den gelagerten Vorräten die größten Schädlinge, auf der anderen Seite gehören Arten wie die Biene zu den größten Nützlingen, ohne deren Leistung als Pflanzenbestäuber viele Menschen verhungern würden. Die Aufgabe ist also, neue Strategien zu entwickeln, mit denen Schadinsekten wirksam bekämpft werden, ohne die Nützlinge und damit die Umwelt zu beeinträchtigen.

Darüber hinaus verfügen Insekten über Enzyme, mit denen sie so unverdauliche Stoffe wie Holz als Nahrung nutzen können. Mit der gebündelten Forscherkompetenz soll nun in Hessen das Potenzial von Insekten als Ressource für neue Enzyme erschlossen werden – für den Einsatz in der Weißen Biotechnologie. Die Forscher wollen zum Beispiel die Frage klären, inwieweit künftig hochwertige Rohstoffe oder Enzyme mit Hilfe von Zellen aus Schmetterlingen in industriellen Anlagen produziert werden können.

Source

Fraunhofer-Gesellschaft, Pressemitteilung, 2009-09-03.

Supplier

Fraunhofer-Gesellschaft
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME)
Ministerium für Wissenschaft und Kunst (Hessen)
Universität Giessen (Justus-Liebig-Universität, JLU)

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