Fast alle Pflanzenarten bilden eine Lebensgemeinschaft mit Pilzen, die als Mykorrhiza bezeichnet wird. Eine der bekanntesten Mykorrhizaformen ist jene, auf welche die Pflanzenfamilie der Orchideen angewiesen ist. Wissenschaftler der Universität Innsbruck haben nun einen bisher unbekannten Mechanismus entschlüsselt, mit dem die Pilze nicht nur ihre eigene Eisenversorgung, sondern auch die „ihrer“ Orchideen sichern.
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Im Rahmen von zwei am Institut für Mikrobiologie der LFU Innsbruck durchgeführten Diplomarbeiten wurde ein neuer Naturstoff entdeckt, dessen Struktur bis vor kurzem nicht bekannt war. Eine enge Zusammenarbeit mit der Universität Tübingen ermöglichte nun die Aufklärung der Struktur dieses Biomoleküls.
Bei diesem Naturstoff handelt es sich um ein so genanntes Siderophor. Siderophore sind organische Verbindungen, die unter Eisenmangelbedingungen ausgeschieden werden und mit hoher Wirksamkeit dreiwertiges Eisen, wie es in der Biosphäre vorkommt, binden.
Solche Biomoleküle sind essentiell für die Eisenversorgung von Lebewesen, Mikroorganismen aber auch höheren Organismen. Dieses in seiner Struktur bislang unbekannte Siderophor wird von Pilzen synthetisiert, welche mit Orchideen in Symbiose leben.
Pilze unter Eisenmangel gezüchtet
Es gibt Hinweise darauf, dass nicht nur die Eisenversorgung der Pilze, sondern auch der damit assoziierten Pflanzen durch die Ausscheidung von Siderophoren gewährleistet wird.
Für die Aufklärung der Struktur dieses Biomoleküls haben die Wissenschaftler der Uni Innsbruck von dieser Substanz Mengen im Milligrammbereich hergestellt. Dazu wurden die Pilze unter Eisenmangel in einer entsprechenden Nährlösung gezüchtet, aus dem Kulturfiltrat die eisenbindende Verbindung extrahiert und mittels chromatographischer Verfahren gereinigt.
Sobald für die chemische Analytik ausreichende Mengen dieser Substanz zur Verfügung standen, konnte die Struktur an der Universität Tübingen, Deutschland, aufgeklärt werden. Dazu dienten im Wesentlichen die Massenspektroskopie und verschiedene Methoden der zweidimensionalen Kernmagnetresonanzanalyse.
(LFU Innsbruck, 29.12.2006 – DLO)
