Marine Naturstoffe at Hochschule Bremerhaven

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Haie: Wirtschaftliche Bedeutung

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Welche Stoffwechselwege sind Primär?

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Crangon crangon

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Ökologie Dornhai

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Bedeutung Fischerei u. Aquakultur Dornhai

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Welche zwei Wege gibt es zur Modifikation von Sekundärmetabolitbausteinen und wie funktionieren sie ?
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Konfigurationsisomerie

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Ziconotide

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Fossile Brennstoffe

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Was sind limitierende Faktoren bei der Erforschung mariner Naturstoffe?
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Was sind die Folgen der marinen Umgebung im Vergleich zur terrestrischen für die Naturstoffe?

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Marine Naturstoffe

Haie: Wirtschaftliche Bedeutung

 Fleisch: Lebensmittel, Hundefutter, Fischmehl
• Knorpel: Kollagen, in der Kosmetikindustrie
(z.B. Anti-Faltencremes) und als Nahrungser-
gänzungsmittel (z.B. Knorpelpulver)
• Haut: z.B. Geldbeutel, Schuhe, Uhrenarmbänder;
zum Schleifen und Polieren (Holz, Stein) → Placoidschuppen)
• Öl: Squalen, als Schmier- und Reinigungsmittel, Hautcremes, Lebertran (Haifischleberöl als Nahrungsergänzungsmittel)
• In der Alternativmedizin: Haifischleberöl als Mittel gegen Krebserkrankungen und gegen das atopische Ekzem
• Interesse für Tourismusindustrie (Tauchtourismus)

Marine Naturstoffe

Welche Stoffwechselwege sind Primär?
- Fettsäuresynthese
- ß-Oxdiation
- Glykolyse
- Gluconeogenese
- Pentosephosphatweg
- Citratzyklus
- Purin- und Pyrimidinsynthese

Marine Naturstoffe

2 Methoden liegen HTS zur Grunde:
1. Target basiert
2. Phänotyp basiert 

Marine Naturstoffe

Crangon crangon

Fang, Verwertung und Überleben von Krabben in der Fischerei: Nur kleiner Teil des Fanges landet als Speisekrabben auf dem Teller!

Marine Naturstoffe

Ökologie Dornhai

Dornhaie sind Carnivoren->  umfangreichen Beuteschema  (Quallen, Tintenfischen, Heringen, Makrelen,benthisch lebenden Fischen, Garnelen, Krabben,Seegurken)
Dornhaie sind ovovivipar-> Nach inneren Befruchtung wachsen Jungtiere zunächst in Eiern-> schlüpfen im Mutterleib -> nach 18 -24 Monaten (Größe 20 -33 cm) lebend geboren

Ein Dornhai Weibchen bekommt 4 - 8 Jungtiere

Paarung u. Geburt im Winter

Dornhaie spät geschlechtsreif (mit ca. 10 Jahren), langsames wachsen, wenigen Jungen werden lange austragen 

=> empfindlich für Überfischung

bilden Schwärme (Männchen u Weibchen meistens in getrennten Schwärmen)

Marine Naturstoffe

Bedeutung Fischerei u. Aquakultur Dornhai

Dornhai wurde in 2ten Hälfte des 20. Jahrhunderts stark in Europa befischt=> es zum Zusammenbruch des Bestandes galt als Lieferant für Lebertran, Nahrung

Seit 2011 ist die Anlandung in der EU verboten=> Biomasse erholt sich langsam (als gefährdet eingestuft)
Rund um Nordamerikanischen Kontinent u Neuseeland wird der Dornhai noch befischt,  (Nachfrage weltweit gesunken,  kein Zusammenbruch der Bestände mehr)

unklare vertikale u horizontale Wanderverhalten der Haie erschweren Bestandsuntersuchungen=> in vielen Gebieten keine Aussage über den Zustand des Bestandes

bekanntesten Produkte:

 -“Schillerlocke”, die aus den Bauchlappen gewonnen werden

-das Rückenfleisch, welches als “Seeaal” auf den Markt kommt

Der Fang ist zwar in Europa verboten, das Handeln der Produkte jedoch nicht.

Marine Naturstoffe

Welche zwei Wege gibt es zur Modifikation von Sekundärmetabolitbausteinen und wie funktionieren sie ?
1. Nukleophile Substituion
- Transfher von Methylgruppen 
2. Friedler-Craft-Alkylierung
- Verknüpfung von zwei C Atomen

Marine Naturstoffe

Konfigurationsisomerie
Es müssen chemische Bindungen aufgebrochen werden um die Isomere ineinander umzuwandel

Marine Naturstoffe

Ziconotide
25 Aminosäuren
Inhibition der spannungsabhängigen Ca2+ Kanäle
1000 x stärker als Morphin
Wirksam nur bei Injektion in z.B. Rückenmark

Marine Naturstoffe

Fossile Brennstoffe

• Offshore-Gewinnung von Öl und Erdgas

• Gashydrate: v.a. Methan, CO2, H2S

Marine Naturstoffe

Was sind limitierende Faktoren bei der Erforschung mariner Naturstoffe?
- Kultivierbarkeit
- Nachhaltige Produktion
- Halbwertszeit
- Physiologische Dosis und Bioverfügabrkeit
- Toxizität

Marine Naturstoffe

Was sind die Folgen der marinen Umgebung im Vergleich zur terrestrischen für die Naturstoffe?
- Höheres Molekulargewicht
- Mehr Stickstoff, Halogene und Schwefel
- Weniger Sauerstoff
- Sterisch komplexer -> Ringsysteme, chirale Zentren, Brückkopfatome
- Vielfältige biologische Rollen

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