Phytochemie

Aktuelle Forschungsschwerpunkte:

--- Biosynthese von Drüsenhaar-Inhaltsstoffen der Sonnenblume

Drüsenhaare der Sonnenblume enthalten bioaktive Sequiterpenlactone, Sesquiterpene und Flavonoide, deren chemische Struktur mittels Spektrometrie (NMR, MS) identifiziert wurde. Die Biosynthese dieser Stoffe im Verlauf der Drüsenentwicklung wurde untersucht. Die Expression der Gene in den Trichomzellen ermöglichte die Isolierung der RNAs und somit die Identifikation aller Schlüsselenzyme der Sesquiterpenlacton-Biosynthese. Mit Hilfe von Antikörpern soll die subzelluläre Lokalisierung einzelner Enzyme innerhalb der Trichomzellen ermöglicht werden.

--- Einfluss von Licht auf die Naturstoffsynthese

Die Biosynthese der Trichom-Inhaltsstoffe ist lichtgesteuert. Während die Flavonoid-Synthese von UV-Strahlung induziert wird und dem photooxidativen Schutz dient, wird die Terpen-Synthese durch Blau- und Rotlicht gesteuert. Die genauen Prozesse der Beteiligung von Blaulicht-Rezeptoren und Phytochromen wird aktuell untersucht und könnte auch ein Schlüssel für lichtinduzierte Wachstumsprozesse in Sonnenblumen sein.

--- Sesquiterpenlactone, mehr als nur Abwehrstoffe der Sonnenblume

Blätter, Stängel und Wurzeln der Sonnenblume enthalten ebenfalls bioaktive Sesquiterpenlactone, wenngleich in tausendfach geringerer Konzentration als Drüsenhaare. Die Erforschung der Regulation und Funktion dieser „inneren Sesquiterpenlacton-Synthese“ ist Ziel eines neuen Forschungsschwerpunktes. Mit Hilfe von LC-MS Analysen wird die Bildung dieser Stoffe in den Geweben untersucht. Expressionsstudien der beteiligten Enzyme sollen Aufschluss über die Regulation dieses Syntheseweges geben und ihre Beteiligung an Tropismen prüfen.