TaReCa: Erfolgreicher Folgeantrag aus dem BioSC-Projekt InducTomE

Die Projektpartner des BioSC-Projekts InducTomE haben erfolgreich ein Folgeprojekt beim Bundesministerium für Bildung und Forschung eingeworben. TaReCa ist im November 2017 gestartet und evaluiert das Potenzial von Restbiomasse aus der Paprikaproduktion als Ressource für wertvolle bioaktive Naturstoffe.

Pflanzliche Sekundärmetabolite sind essentielle Bestandteile der menschlichen Nahrung, sie werden als medizinische Wirkstoffe genutzt, als Rohstoffe für die Industrie oder als Feinchemikalien. Ihre chemische Synthese ist jedoch teuer und schwierig. Pflanzliche Biomassereste aus Landwirtschaft und Gartenbau können eine alternative Quelle sein. Im BioSC-Projekt InducTomE wurden aus der Restbiomasse von Tomatenpflanzen erfolgreich die Sekundärmetabolite Rutin and Solenasol gewonnen, nachdem ihre Produktion durch eine abiotische Stressbehandlung gesteigert wurde.

Von November 2017 bis Oktober 2020 setzen die BioSC-Core Groups am IBMG und in der AVT (RWTH Aachen), am IBG-2 (Forschungszentrum Jülich) sowie am ILR und am INRES Gartenbauwissenschaft (Universität Bonn) ihre Kooperation fort. Projektleiterin ist Dr. Alexandra Wormit (IBMG, RWTH Aachen). Das BMBF-Project „Tailoring of secondary metabolism in horticultural residuals and cascade utilization for a resource efficient production of valuable bioactive compounds” evaluiert das Potenzial der Restbiomasse aus der Paprikaproduktion als Ressource für bioaktive Naturstoffe.

Am IBG-2 werden junge Paprikapflanzen unter kontrollierten Stressbedingungen auf eine verstärkte Anreicherung von Flavonoiden, beispielsweise Cynarosid und Gravebioside A, analysiert. Am Campus Klein-Altendorf und am INRES-Gartenbauwissenschaft erfolgt die Implementierung der als effektiv ermittelten Stressoren in praxisnahen Gewächshäusern sowie die Erfassung sowohl physiologischer Effekte an reproduktiven Pflanzen als auch des Ernteertrages. Das im Rahmen der Stressexperimente gewonnene Blattmaterial wird am IBMG auf transkriptionelle und metabolische Veränderungen untersucht; daneben werden abiotisch induzierte Biosynthesewege erfasst. Die Entwicklung und Optimierung des Extraktions- und Aufschlussprozesses wird vom Institut für Fluidverfahrenstechnik der RWTH Aachen durchgeführt, während Ökonomen vom ILR das Markpotential einzelner Inhaltsstoffe mit möglichen Einsatzbereichen in der Pharmazie, Ernährung oder Kosmetik evaluieren. Eine Validierung der Experimente in Gewächshäusern unter Praxisbedingungen kann in Straelen am Versuchszentrum der Landwirtschaftskammer NRW erfolgen.

Um eine zukünftige industrielle Nutzung zu gewährleisten, wird die wissenschaftliche Arbeit von TaReCa von einem Fachbeirat begleitet. Als Mitglieder wirken Vertreter der Landwirtschaftskammer NRW sowie der Firmen Symrise AG, Trifolio-M und Gartenbau Hoffmann mit. TaReCa wird eine innovative Möglichkeit eröffnen, vorhandene Ressourcen effizienter zu nutzen, ohne mit der Nahrungsmittelproduktion zu konkurrieren, und wird zu einer nachhaltigen, effizienten und integrierten Bioökonomie beitragen.