September 2000 - Eine ungewöhnliche Quelle großer Mengen natürlich vorkommender Antibiotika haben Meeresbiologen aus den USA und Australien entdeckt. Wie Prof. Russel Hill von der Universität Maryland und Nicole Webster vom Australian Institute of Marine Science berichten, konnten sie mit Hilfe von Genanalysen eine Gruppe von Bakterien identifizieren, die in Meeresschwämmen und Sedimenten des Great Barrier Reef vorkommen. Diese Actinomyceten genannten Bakterien produzieren über 70 Prozent aller natürlich vorkommenden Antibiotika und waren bislang nur aus der Bodenfauna bekannt.
Actinomyceten sind Mikroorganismen an der Schwelle zwischen Bakterien und Pilzen. Obwohl sie wie Pilze rankenähnliche Hyphen ausbilden, werden sie wegen der Beschaffenheit ihrer Zellwände zu den Bakterien gezählt. Neben der Fähigkeit, verschiedene Antibiotika wie Streptomycin zu produzieren, zeichnen sie sich dadurch aus, komplexe organische Verbindungen abzubauen, wie die ansonsten unverdaulichen Substanzen Cellulose, Lignin oder Chitin. "Meeresschwämme beherbergen viele Arten dieser Bakterien, und das in überraschend großen Mengen. Zwischen 50 und 60 Prozent des Gewichts eines Schwammes besteht aus Actinomyceten", sagt Russel Hill.
Ungefähr 25 Prozent des von den Forschern analysierten Genmaterials stammt sogar von neuen Actinomyceten-Arten. "Das ist ungewöhnlich hoch und deutet darauf hin, dass Schwämme eine sehr ergiebige Quelle für neue Actinomyceten-Arten und somit auch neue natürlich vorkommende Antibiotika sind", so Hill.
Zur Gewinnung der Meeres-Antibiotika bietet sich der Anbau von Schwämmen allerdings nicht an, da diese nur sehr schwer züchtbar sind. "Mit der Isolierung und gezielten Züchtung der Schwamm-Actinomyceten oder durch Einpflanzung der für die Antibiotikabildung verantwortlichen Gene in schnell wachsende Bakterienarten könnte man allerdings größere Mengen neuer Antibiotika produzieren", meinen Russel Hill und Nicole Webster. Doch die Meeres-Actinomyceten könnten nicht nur für zukünftige medizinische Anwendungen neue Perspektiven eröffnen.
Russel Hill stellte bei einigen der von ihm isolierten Arten eine hohe Resistenz gegenüber toxischen Schwermetallen wie Quecksilber, Kadmium, Kobalt und Zink fest. Die molekularen Resistenzmechanismen sollen jetzt untersucht werden, mit dem Ziel, diese Mikroorganismen als natürliche Wunderwaffe zur Dekontaminierung schwermetallverseuchter Meeresböden einzusetzen.
© Ulrich Karlowski
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