Gelöstes organisches Material (DOM) aus dem Meer birgt ein immenses ungenutztes Potenzial als biotechnologische Ressource, so eine aktuelle Studie von Teresa S. Catalá vom Global Society Institute, Spencer Shorte vom Institut Pasteur und Thorsten Dittmar von der Universität Oldenburg. DOM, das aus Millionen von Verbindungen besteht, befindet sich seit Tausenden von Jahren in den Ozeanen und ist damit eines der vielfältigsten Molekülgemische der Erde.
Die Erforschung ihrer Bioaktivitäten war jedoch aufgrund ihrer chemischen Komplexität eine Herausforderung. Um dieses Problem zu lösen, untersucht die Studie die Anwendung ungezielter Metabolomik und Hochdurchsatz-Screening-Techniken, die Einblicke in bisher nicht nachweisbare Bioaktivitäten von DOM ohne umfangreiche chemische Fraktionierung bieten. Die Autoren betonen den Bedarf an spezialisierten Bioscreening-Plattformen für marine DOM. Die Studie hebt die historische Verwendung von Naturprodukten (NP) in der traditionellen Medizin und ihr Potenzial für die Arzneimittelforschung hervor. Sie verweist auch auf die Dominanz bakterieller Quellen bei der Bereitstellung nützlicher Arzneimittel.
Die Autoren erörtern die Verlagerung des Schwerpunkts von Makroorganismen auf Mikroorganismen als Quelle für marine NP. Marines DOM, das aus kleinen organischen Säuren besteht, wird als ein vielversprechender, aber noch nicht ausreichend erforschter Aspekt der blauen Biotechnologie hervorgehoben.
Die Untersuchung seines biotechnologischen Potenzials erfordert jedoch die Überwindung technischer Herausforderungen und die Durchführung einer chemometrischen analytischen Fraktionierung. Die Studie wirft ein Licht auf die chemische Komplexität von marinem DOM und unterstreicht dessen Rolle als riesiges Reservoir an reduziertem organischem Kohlenstoff. Mit mehr als 1 Eg DOM weltweit übertrifft es den Kohlenstoffbestand der gesamten marinen Biomasse. Die meisten DOM-Verbindungen sind alicyclische organische Säuren mit amphiphilen Eigenschaften. Trotz einiger Kenntnisse über ihre allgemeine Struktur ist nur ein Bruchteil der Verbindungen in DOM vollständig charakterisiert worden. Insgesamt unterstreicht die Studie die Bedeutung der marinen DOM als biotechnologische Ressource und die Notwendigkeit weiterer Forschung und technologischer Fortschritte, um ihr volles Potenzial zu erschließen.
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