Isolierung und Charakterisierung von Bakterien aus ...

Kapitel 2
Medienvariationen zur Induzierung von unterschiedlichen Metabolitproduktionen
Die Anzucht von vier Isolaten (M2, gtI11, C4 und C5) in einem zweiten Kulturmedium
(TM) zeigte keine große Veränderung in der Metabolitproduktion. Die biologischen
Aktivitäten waren allerdings wesentlich geringer, als die der Rohextrakte aus dem Me-
dium GYM30. Eventuell werden die Metabolite in geringerer Konzentration produziert
und sind daher nicht mehr so wirksam. Auch ist ein antagonistischer Effekt der Sub-
stanzen z.B. in dem Extrakt von Isolat C5 (Peak H), möglich wie es schon für andere
Peptide beschrieben worden ist (Ulvatne et al., 2001). Die bislang nicht identifizierten
Substanzen könnten die antimikrobielle Wirkung der Iturine unterdrücken.
Da das Isolat gtH22 in der Produktion von Lipopeptiden und den dadurch auftretenden
Bioaktivitäten sehr vielversprechend aussah, wurde es in vier weiteren Medien angezo-
gen (CN, Hafermehl, SGCY und TSB Medium). Auch hier zeigte sich in allen Medien
die Produktion von Bacillomycin D (Iturin), Plipastatin (Fengycin) und Lichenysin G
(Surfactin). In dem Hafermehl- und TSB-Medium wurden, jeweils andere, zusätzliche
nicht identifizierte Metabolite produziert (Peak I-L). Deren weitere Identifizierung steht
noch aus und können so noch vielversprechende Wirkstoffe enthalten.
Insgesamt war die Kultivierung mit unterschiedlichen Medien zur Induzierung von un-
bekannten Metaboliten erfolgreich.
Die in dieser Arbeit untersuchten Bacillus amyloliquefaciens Isolate produzierten her-
kunftsunabhängig verschiedene Arten von Sekundärmetaboliten. In allen Kulturansät-
zen konnte die Produktion von nicht-ribosomalen Lipopeptiden gezeigt werden. Die
Gene, dieser häufig gegen phytopathogene Mikroorganismen eingesetzten Substanzen,
sind in den hier untersuchten marinen Bacillus amyloliquefaciens Stämmen ebenso wie
in den terrestrischen Stämmen GAI und FZB42 vorhanden und werden auch transkri-
biert. Die Teile des Genoms mit diesen Genclustern scheinen relativ konservativ zu sein
und wenigen Mutationen zu unterliegen, sodass eine Produktion auch unter Laborbe-
dingungen häufig ist. Durch die Produktion von bislang unbekannten Substanzen zeigt
sich die Variabilität in der Sekundärmetabolitproduktion von marinen Bacillus amyloli-
quefaciens Stämmen. Diese Unterschiede könnten mit den unterschiedlichen Bedingun-
gen am Standort zur Probennahme zusammenhängen. Parameter wie Sauerstoffgehalt,
Temperatur, Druck, Nährstoffe aber auch Konkurrenz mit anderen Bakterien um Nähr-
stoffe und Lebensraum haben Einfluss auf die Metabolitproduktion. Möglicherweise
haben diese biologischen und physiologischen Parameter am Standort noch nachhaltig
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