Naturstoffscreening mit Biosensoren

Die Aufarbeitung wasserlöslicher sowie wenig stabiler Substanzen aus Pflanzenextrakten bereitet enorme Schwierigkeiten. Hier setzt der Referent auf den Einsatz von Biosensoren, die aus einer biologischen und einer physikalischen Komponente bestehen. Während die biologische Komponente (Enzyme, Antikörper, Polysaccharide, Proteine, Zellen) der spezifischen Erkennung des Analyten dient, wandelt die physikalische Komponente das biologische Signal in ein (bevorzugt) elektrisches Signal um. Dieses Prinzip ist z.B. beim Glucosesensor verwirklicht. Für die erforderliche Immobilisierung werden in seinem Arbeitskreis Materialien wie Teflon oder Aluminiumoxid verwendet.

Alliin-Screening

Keusgen präsentierte einen Alliin-Biosensor, mit dessen Hilfe mittlerweile die einheimische Allium-Flora reproduzierbar und schnell auf den Gehalt an Alliin und Isoalliin untersucht wird. Dieses Projekt wird u.a. vom Bundesministerium für Forschung unterstüzt. Das Analyseprinzip des Sensors beruht auf der Erfassung einer regionalen pH-Verschiebung (Ammonium-Ionen) im katalytischen Zentrum des Enzyms Alliinase. Dieses Prinzip liegt auch der Entwicklung des Cyanid-Biosensors, der zur Erfassung von cyanogenen Glykosiden genutzt werden soll, zugrunde. Die Nachweisgrenze liegt hier bei 0,5mg/l, sodass mögliche Intoxikationen durch minderwertige Nutzpflanzen in tropischen Ländern direkt vor Ort einfach detektiert werden könnten. So erklärt sich auch nach Meinung des Referenten der Vorteil der Biosensoren gegenüber einer HPLC-Anlage. Bisher wurden bekannte Inhaltsstoffe aus Pflanzenextrakten oder Pilzen mit Hilfe der Biosensoren analysiert, doch die Vision des Referenten geht dahin, dass auch bestimmte Wirkungen durch Biosensoren entdeckt werden sollen. So könnte man den Sensor mit G-Proteinen beladen, um bestimmte Rezeptoren zu erfassen.