Isolierung und Charakterisierung von Bakterien aus ...

VI Kapitel
Kapitel 1
VI.1 Isolierung und Kultivierung von marinen Sedimentassoziierten
Bakterien und ihr Potential zur
Wirkstoffproduktion
Einleitung
Der Ozean ist ein noch größtenteils unerforschter Lebensraum und die Entdeckung von
neuen Bakterien-Taxa aber auch die Untersuchung von bekannten Bakteriengruppen ist
ein vielversprechender Ansatz, neue Wirkstoffe zu finden (Jeong et al., 2006). Marine
Bakterien haben sich in den Ozeanen eine Vielzahl von Lebensräumen erschlossen und
kommen sowohl in der Wassersäule, den Sedimenten, als auch in Assoziation mit Mak-
roorganismen vor (Fenical, 1993). Eine Vielzahl von Untersuchungen zum Wachstum
und zur Adaption mariner Bakterien in An- und Abwesendheit von Salzen wurde
durchgeführt. Hierbei zeigte sich, dass obligat und fakultativ halophile Bakterien im
Meer vertreten sind (Jensen et al., 1991; Korinek, 1927; Stanier, 1941). Jensen et al.
bewiesen, dass sowohl Wachstum als auch Biomasseproduktion von marin-isolierten
Aktinomyceten besser bei Zugabe von Salz zum Medium sind (Jensen et al., 1991). In
der hier vorgelegten Arbeit wird die Bezeichnung marin für den marinen Ursprung eines
Isolates verwendet.
In marinen Sedimenten leben im Durchschnitt 10 9 Zellen/ml. Davon bilden bei der Kul-
tivierung im Labor weniger als 1 % Kolonien auf Agarplatten (Amann et al., 1995;
Rappe and Giovannoni, 2003). Um nun unbekannte Metabolite zu entdecken, wird nicht
nur verstärkt nach neuen Bakterien-Taxa gesucht, sondern es werden auch an spezielle
Lebensräume angepasste Vertreter bekannter Taxa untersucht.
Marine Bakterien sind einer Vielzahl an exogene Einflüsse wie z.B. hohen Salzgehalten,
Temperaturschwankungen, mit zunehmender Wassertiefe steigendem hydrostatischen
Druck oder sehr sauren Umgebungen ausgesetzt. Solche Parameter können ein Grund
für die Fülle und Komplexität der Metabolite sein, die sie produzieren (Lam, 2006).
Dass marine Bakterien immer mehr an Bedeutung gewinnen, zeigt die Identifizierung
von rund 660 neue Substanzen (1997-2008) aus marinen Bakterien (Debnath et al.,
2007; Gulder and Moore, 2009; Lam, 2006; Mayer et al., 2010). Besonders marine Ak-
tinobakterien haben mit 40 % eine großen Anteil und sind eine außergewöhnlich gute
Quellen für die Suche nach pharmazeutische relevanten neuen Substanzen (Olano et al.,
2009; Williams, 2009).
In Bakterien werden Wirkstoffe durch den Sekundärmetabolismus produziert. Die Pro-
duktion von Sekundärmetaboliten unterliegt mehreren Faktoren die durch unterschiedli-
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