Spin-Off-Projekt: Analyse der Biodiversität von Glucosinolat-Verbindungen in Kohlgemüse
Gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München (LSB) hat das IGZ Fördergelder für die computergestützte Analyse von Metaboliten-Profilen in Kohlgemüsearten eingeworben. Das Vorhaben ergänzt die Arbeiten des „SharpGreens“ Projekts, dass der Frage nachgeht, wie die menschliche Gesundheit mithilfe von Kohlgemüse verbessert werden kann. Dort werden Kohlsorten mit einem hohen Gehalt an gesundheitsfördernden Pflanzeninhaltsstoffen identifiziert, um daraus innovative Lebensmittel zu entwickeln.
Brassica-Gemüse ist reich an verschiedenen sekundären Pflanzenstoffen, die die Immunfunktion unterstützen und chronischen Krankheiten beim Menschen vorbeugen. Großen Anteil an diesen schützenden Wirkungen haben bestimmten Abbau-Produkten von Senfölglykosiden, den Glucosinolaten zugeschrieben. Diese Sekundärmetabolite werden durch spezifische pflanzliche Enzyme modifiziert. Um ihre Anreicherung in Kohlgemüse besser zu verstehen und damit auch die Pflanzenqualität zu verbessern, sollen die unterschiedlichen Hydrolyse-Muster untersucht und die modifizierenden Proteine identifiziert werden.
Ziel des Vorhabens ist es daher, mithilfe mulitvarianter Datenanalysemethoden sortenspezifische Muster bei der Bildung von Sekundärmetaboliten in Kohlgemüse (Brassica oleracea) in Hinblick auf ihre entwicklungsgeschichtlichen Verwandtschaftsverhältnisse zu identifizieren. Außerdem sollen sie als Anhaltspunkte für die Charakterisierung von bisher unbekannten modifizierenden Enzymen dienen.
Als Datengrundlage dienen Metaboliten-Profile von 317 Sorten Kohlgemüse: Kohlrabi, Weißkohl, Rotkohl, Wirsing, Blumenkohl, chinesischer Brokkoli, Grünkohl. Die Profile stammen aus einem Feldversuch am IGZ im Sommer 2023. Die Ergebnisse werden als interaktive Webanwendung innerhalb der Food Systems Biology Database zur Verfügung gestellt.
Mit dem von der Leibniz-Gemeinschaft geförderten Projekt wird der Grundstein für eine vertiefte gemeinsame Zusammenarbeit von IGZ und LSB für die computergestützte Analyse von Multi-omics-Datensätzen und die Anwendung der komplementären analytischen Plattformen der beiden Institute gelegt. Das aktuelle Vorhaben unter der Leitung von Dr. Katja Witzel startet am 01.12.2024 und läuft über einen Zeitraum von zwölf Monaten. Dr. habil. Franziska Hanschen (IGZ), Vanda Púčiková (IGZ) und Dr. Andreas Dunkel (LSB) komplettieren das Forschungsteam. Das Leibniz Forschungsnetzwerk “Wirkstoffe” unterstützt Kooperationen zwischen Leibniz-Instituten im Rahmen von “Seed Money”-Projekten mit bis zu 10.000 €.
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