Neue Publikation zur positiven Wirkung von kostengünstigen Fettsäuren auf die mikrobielle Produktion wertvoller pflanzlicher Polyphenole

20.09.2023

Bakterien, die biotechnologisch interessante aromatische Verbindungen wie z.B. pflanzliche Polyphenole synthetisieren, vergiften sich oft an diesen Produkten, da diese hydrophoben Verbindungen in/und an der Zellhülle akkumulieren. Dies kann zur Störung  wichtiger zellulärer Prozesse wie z.B. dem Stoffaustausch führen oder sogar die Integrität der Zellhülle negativ beeinflussen.

  Schaubild Produktion Polyphenole  

In dem kürzlich in Nature Communications erschienenen Artikel mit dem Titel „Membrane manipulation by free fatty acids improves microbial plant polyphenol synthesis“ konnte Apilaasha Tharmasothirajan aus der Gruppe „Synthetische Zellfabriken“ von Jan Marienhagen (IBG-1, Forschungszentrum Jülich) diese toxischen Effekte während der mikrobiellen Produktion des Stilbenoids Resveratrol mit dem Bakterium Corynebacterium glutamicum nachweisen. Darüber hinaus war sie in der Lage diese Effekte durch die Zugabe geringer Konzentrationen kostengünstiger, freier Fettsäuren erfolgreich zu kompensieren. Diese Fettsäuren werden weder durch das Bakterium abgebaut, noch in die Zellhülle eingebaut, sondern verbleiben als freie Fettsäuren in Membran und Zellwand. Dort erhöhen sie signifikant die Membranfluidität und wirken so den cytotoxischen Effekten von Resveratrol entgegen. Dadurch sind die Bakterien während der mikrobiellen Resveratrolproduktion länger metabolisch aktiv und können mehr Resveratrol produzieren. Interessanterweise sind diese positiven Effekte auch die mikrobiologische Synthese anderer aromatischer Verbindungen übertragbar, was diesen Ansatz auch großtechnisch interessant machen könnte.

Diese tollen Ergebnisse konnten im Rahmen des EU-geförderten Verbundprojektes „MemBRane“ mit Kollegen aus Groningen/NL, Birmingham/UK, Manchester/UK und Imola/IT erarbeitet werden.

https://doi.org/10.1038/s41467-023-40947-x