Verbundprojekt: Eine neue innovative Methode zur Optimierung von Phytopharmaka: Die Änderung der Naturstoff-Zusammensetzung von Arzneipflanzen durch Elicitierung; Teilvorhaben: Erzeugung von Pflanzen mit modifizierter Wirkstoff-Zusammensetzung durch gezielte Veränderung ihres Sekundärstoffwechsels

Der pflanzliche Sekundärstoffwechsel wird durch unterschiedliche Stressreaktionen nachhaltig beeinflusst und intensiviert. Dabei führt Stress meist zu einer deutlich gesteigerten Akkumulation pflanzlicher Naturstoffe. Diese Zusammenhänge sollen genutzt werden, um gezielt die Qualität von Arzneipflanzen zu steigern, ohne jedoch die auf den Stress zurückführbaren Nachteile - vor allem die starken Einbußen der Biomassenproduktion - in Kauf nehmen zu müssen. Deshalb soll direkt in die zelluläre Signalübertragung eingegriffen werden. Erst vor kurzem konnte gezeigt werden, dass die Applikation von Wachstumsfaktoren und Signalmolekülen wie Methyljasmonat (MeJA) oder Wasserstoffperoxid (H2O2), massive Änderungen im Spektrum der Indolalkaloide in Vinca minor auslösen. Dies belegt, dass die stressbedingten Änderungen des Sekundärstoffwechsels tatsächlich auch durch direktes Eingreifen in die zellulären Signaltransduktionsketten induziert werden können. In diesem Projekt soll untersucht werden, in welchem Umfang das Spektrum und der Gehalt unterschiedlicher Alkaloid-Klassen in ausgewählten Arzneipflanzen durch Eingriff in die zelluläre Signaltransduktion beeinflusst werden kann, und inwieweit sich dadurch die pharmakologischen Eigenschaften verändern. Ziel ist es, durch Einsatz von Wachstumsfaktoren und Signalmolekülen die Synthese von bislang unbekannten Alkaloiden zu induzieren, um so neuartige Arzneimittel zu generieren.