Azadirachtin-Produktion - Entwicklung von neuartigen Fermentationsverfahren zur Produktion von Azadirachtin mit Endophyten und Pflanzenzellkulturen

Endophyten, Fermentation, Sekundärmetabolite, Azadirachtin

Fachhochschule Bielefeld
Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik
Wilhelm-Bertelsmann-Str. 10
33602 Bielefeld

Projektleitung
Prof. Dr. rer. nat. Anant Patel, IuM
+49(0) 521 106 7318 anant.patel@fh-bielefeld.de

Vertretung
M.Sc. Rieke Lohse, IuM
+49(0) 521 106 7273 rieke.lohse@fh-bielefeld.de

Projektbeteiligung
Universität Bielefeld, Prof. Dr. Karsten Niehaus
Fakultät für Biologie/Proteom- und Metabolomforschung

und ein Industriepartner

Laufzeit
01.10.2013 bis 30.09.2016

Projektförderung
BMBF, IngenieurNachwuchs 2013   

Kurzbeschreibung
Azadirachtin A ist ein natürliches Insektizid, dass bei Larven und adulten Insekten zu einer stark verringerten Nahrungsaufnahme führt, zudem werden adulte Insekten unfruchtbar und sterben ab. Azadirachtin wird heute vor allem aus den Samen des tropischen Neembaums gewonnen und findet als biologisches Pflanzenschutzmittel im ökologischen Landbau Anwendung.

Kürzlich wurde bekannt, dass ein Endophyt, d.h. ein Mikroorganismus aus dem Inneren des Neembaums, in sehr geringem Maße Azadirachtine auch außerhalb der Wirtspflanze in Flüssigkultur produziert. Außerdem ist bekannt, dass Pflanzenzellkulturen Azadirachtine, jedoch derzeit ebenfalls mit geringen Erträgen, produzieren. Diese Erkenntnisse führen zu einem völlig neuartigen Produktionsansatz. Im Projekt werden endophytische Pilze und Bakterien aus Neem-Pflanzenmaterial, wie Blätter, Samen, Stamm und Rinde, isoliert. Zudem werden aus Stammsammlungen mögliche Azadirachtin-produzierende Pilzisolate und Pflanzenzellkulturen besorgt. Um die Menge und Art der produzierten Azadirachtine bestimmen zu können, wird eine Analytik für Azadirachtin A und andere neue Verbindungen entwickelt. Ausgewählte Endophyten werden unter definierten Kulturbedingungen in Schüttelkolben mit dem Ziel eines hohen Azadirachtin-Ertrags kultiviert. Nach der erfolgreichen Anzucht erfolgt dann die Massenproduktion von Azadirachtin im Rahmen eines Scale-up zum 2 L-Rührkesselreaktor. Das hergestellte Azadirachtin und verwandte Verbindungen werden an Schadinsekten auf ihre Wirksamkeit hin untersucht.

Gesamtziel des Vorhabens ist ein neues Fermentationsverfahren, welches Azadirachtine und andere interessante Verbindungen gezielt, kostengünstig und mit hohen Erträgen und Ausbeuten herstellt.