(openPR) Heiße Tiefseequellen und sauerstofffreie Zonen: Im Meer gibt es Lebensräume mit so extremen Bedingungen, dass dort nur hochspezialisierte Mikroorganismen leben können – die sogenannten Extremophilen. Diese Mikroorganismen spielen eine wesentliche Rolle im Nährstoff- und Chemiekreislauf. Sie stellen zudem eine umfangreiche, bisher wenig genutzte Quelle für Biomoleküle mit hohem industriellen Anwendungspotenzial dar. Forschende der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) und elf weiterer Einrichtungen aus neun Ländern erforschen im EU-Projekt NEXTMARINE extreme marine Ökosysteme wie hydrothermale Quellen im Ägäischen Meer, sauerstofffreie Zonen und Munitionsdepots in der Ostsee und die dort lebenden Extremophilen. Die Europäische Union (EU) fördert das Projekt mit insgesamt rund 4,5 Millionen Euro im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizont Europa. Auf die JLU entfallen davon rund 417.000 Euro.
Mikroorganismen, die in heißen Tiefseequellen oder in sauerstofffreien Zonen leben, haben einzigartige biochemische Strategien entwickelt, um unter diesen extremen Bedingungen existieren zu können. Im Projekt NEXTMARINE untersuchen die Forschenden diese Strategien und erschließen deren industrielle Anwendungen. Zur Probenahme in diesen extremen marinen Umgebungen nutzen sie innovative Methoden: Sie setzen neuartige ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge ein und erkunden die Standorte mit Unterwasser-Hyperspektralkameras, Bildgebungsmessungen und robotergestützten Sensortechnologien.
„Dieses Projekt wird sowohl unser Wissen über extreme Ökosysteme erweitern als auch eine Vielzahl einzigartiger Proben für die Erforschung und Entdeckung neuartiger Enzyme liefern“, sagt Dr. Martin Gand, Gruppenleiter am Institut für Lebensmittelchemie und -biotechnologie der JLU, der an dem Projekt beteiligt ist. Die Enzyme werden mittels modernster Gensequenzierungstechnologien, Bioinformatik, Werkzeugen der künstlichen Intelligenz für Struktur- und Funktionsvergleiche sowie Hochdurchsatzmethoden identifiziert und charakterisiert.
Für die Produktion dieser Enzyme wird Dr. Gand mit seiner Arbeitsgruppe neue Methoden zur Skalierung einsetzen. „Unser Ziel ist es, eine Reihe neuartiger, einzigartiger Enzyme für die zielgerichtete Produktion von Biomolekülen zu gewinnen“, so Dr. Gand. „Hierbei möchten wir eine Reihe von Kohlenhydrat verarbeitenden Enzymen bereitstellen, die Algen und das Polysaccharid Chitin zu neuen Verbindungen verarbeiten können. Dazu gehören Alginate, langkettige Zuckermoleküle – sogenannte Fucoidane – und Chitin-Derivate, die sich in der Pharmazie, zur Herstellung von Bio-Materialien oder in der Lebensmitteltechnologie einsetzen lassen.“
Das Projekt NEXTMARINE (Novel enzymes from extreme marine environments as a source for value-added targets) ist im November 2025 mit einem gemeinsamen Kick-off Treffen in Kreta am Voutes Campus gestartet und läuft bis Oktober 2029. Beteiligt sind neben der JLU folgende Konsortialpartner: Universität Kreta (Federführung), Griechenland; Hellenic Centre of Marine Research, Griechenland; GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, Deutschland; Dänemarks Technische Universität, Dänemark; Slowakische Technische Universität Bratislava, Slowakei; Technische Universität Łodz, Polen; Flemish Institute for Technological Research, Belgien; NEAT Innovation AB, Schweden; Ploa Technology Consultants SL, Spanien; AstraZeneca AB, Schweden; EuroMarine Network, Frankreich.
wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Martin Gand
Institut für Lebensmittelchemie und -biotechnologie
Telefon: 0641 99-34912
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