Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelt- Technologien e.V.
Erich-Neuß-Weg 5
06120 Halle (Saale)

2219NR320

01.10.2020

Die Zielstellung im Projekt war die Gewinnung von Exopolysacchariden aus der Rotalge Porphyridium purpureum und Bereitstellung dieser als Rohprodukt (Wirksubstanz) für die weitere Entwicklung eines vermarktungsfähigen Produktes, das gegen eine parasitäre (durch Nosema hervorgerufene) Erkrankung von Bienen und Hummeln Einsatz finden kann. Im Teilprojekt der GMBU e.V. erfolgten die Schritte von der Kultivierung der Alge bis zum Rohprodukt Polysaccharid, welches an den Projektpartner BioSolutions Halle für die weiteren notwendigen Projektarbeiten übergeben wurde. Das Screening auf optimale Kultivierungsparameter (CO2-Versorgung, Lichtqualität und -quantität, Einfluss von Nitrat, nötige Kultivierungsdauer) mittels der Phytolux®-Plattform führte zu einer Kultivierungsstrategie, die es ermöglichte ein konzentriertes Polysaccharid-haltiges Medium zu erhalten. Um dem Projektpartner ein weiterverarbeitbares Rohprodukt zur Verfügung stellen zu können, erfolgte die Etablierung einer Separationsmethode der Polysaccharide aus dem Medium, die gleichzeitig eine erste Aufreinigung der Polysaccharide darstellte. Es konnte ein Verfahrenskonzept im Labormaßstab entwickelt werden, mit dem gefriergetrocknetes Rohprodukt nach ca. 21 Tagen Kultivierung in einer Konzentration von 0,3 - 0,4 g/L, bezogen auf das Wachstumsmedium, gewonnen werden kann.

Die durch Mikrosporidien der Gattung Nosema verursachte Krankheit Nosemosis ist eine der häufigsten und weit verbreitetsten Erkrankungen von adulten Bienen und Hummeln in Europa und stellt im Zusammenhang mit anderen Stressfaktoren, wie z.B. Pestiziden, verringertes Futterangebot bzw. Klimawandel eine Ursache für vermehrtes Bienensterben dar, welches in den letzten Jahrzehnten weltweit beobachtet wurde. Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung eines Präparates gegen diese Parasiten auf der Basis der Wirksamkeit von Polysacchariden aus Mikroalgen. Die Rotalge Porphyridium purpureum bildet sulfatierte Exopolysaccharide (EPS), für die zahlreiche inhibierende bzw. schützende Wirkungen beschrieben sind (antiviral, antibakteriell, antitumoral, antioxidativ, antiinflammatorisch). Ebenfalls beschrieben ist eine Aktivität gegen die Nosemosis auslösenden Parasiten der Gattung Nosema. Um die Exopolysaccharide in geeigneter Form als Wirksubstanz in Futtermittel verabreichen zu können, wurde zunächst die Rotalge Porphyridium purpureum kultiviert und anschließend die Exopolysaccharide aus dem Kulturmedium gewonnen. Daran schloss sich die weitere Bearbeitung dieses Rohproduktes zum verabreichungsfähigen Futterergänzungsmittel für bestäubende Insekten (Bienen) an. Das Vorhaben wurde als Verbundvorhaben im Rahmen des BMEL-Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" - Innovative aquatische Wertschöpfungsketten durch die GMBU e.V. und die BioSolutions Halle GmbH in 2 Teilvorhaben durchgeführt. Die GMBU e.V. bearbeitete auf Grund ihrer Expertise auf dem Gebiet der Biotechnologie phototropher Mikroorganismen das Teilvorhaben "Rohproduktgewinnung", die BioSolutions Halle GmbH das Teilvorhaben "Präparate-Entwicklung".