Hochschule Biberach kann „Metabolomics-Plattform“ anschaffen

Mit Unterstützung von Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kann Prof. Dr. Hartmut Grammel das „Metabolomics-Plattform“-Großgerät erwerben, das insbesondere ein Hochleistungs-Massenspektrometer umfasst. Dieses Gerät ermöglicht die präzise Messung von Zellinhaltsstoffen, den sogenannten Metaboliten, die zusammen das Metabolom einer Zelle oder eines Organismus bilden. Grammel beschreibt, dass das Gerät dabei hilft, die kleineren Bestandteile von Zellen zu untersuchen, um herauszufinden, welche Substanzen in einer Zelle vorhanden sind und wie sie miteinander in Wechselwirkung treten.

Grammel hatte seinen Projektantrag „METAPHOR“ – Metabolomics-LC-MS-System für die Phototrophen-Biotechnologie mit erneuerbaren Ressourcen – eingereicht, um an der Ausschreibung teilzunehmen. Seit längerer Zeit beschäftigt sich der Wissenschaftler mit der Nutzung photosynthetischer Bakterien und Enzyme, zum Beispiel für die Nutzung von CO2 als Rohstoff oder die Gewinnung von Biowasserstoff aus biogenen Reststoffen. Die Technologie des Großgeräts ermögliche insbesondere die quantitative Bestimmung von Stoffflüssen in den Stoffwechselprozessen von Organismen. Grammel erklärt, dass das Gerät in Kombination mit computergestützten Methoden wie maschinellem Lernen und Künstlicher Intelligenz verwendet wird, um die Auswirkungen von Umweltfaktoren, genetischen oder pathologischen Veränderungen auf komplexe Stoffwechselnetzwerke zu erfassen.

Sobald das Gerät, das im Innovations- und Technologietransferzentrum ITZ Plus der Hochschule aufgebaut wird, einsatzbereit ist, plant Prof. Grammel mit seinem Team die Analyse des Stoffwechsels von Mikroorganismen, die zur Umwandlung von biogenen Reststoffen aus der Agrar- und Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Der Experte hebt hervor, dass so beispielsweise untersucht werden kann, über welche Stoffwechselwege Bakterien landwirtschaftliche Abfälle in wertvolle Produkte wie Biowasserstoff umwandeln.

Grammel betont, dass ein gutes Verständnis der Stoffwechselprozesse verschiedener Reststoffe es ermögliche, diese Prozesse robuster, effizienter und nachhaltiger zu gestalten – ein Ziel, das im Einklang mit den Prinzipien der zirkulären Bioökonomie stehe. Das detaillierte Wissen über komplexe Stoffwechselnetzwerke sei zudem in vielen biotechnologischen und medizinischen Bereichen von Bedeutung. Er nennt als Beispiele die Identifizierung von Biomarker-Metaboliten bei der Entwicklung neuer Arzneimittel und Therapien, den Vergleich des Metaboloms gesunder und pathologischer Zellen, die Toxikologie, bei der Stoffwechselreaktionen von Zellen auf Umweltgifte untersucht werden, sowie die forensische Medizin, etwa zur Identifikation von Personen oder Substanzen.

Laut Grammel ist die Metabolomics-Plattform eine wichtige innovative Technologie, die für alle biotechnologisch oder medizinisch orientierten Studiengänge von großer Bedeutung sei. Insbesondere in den HBC-Studiengängen Pharmazeutische Biotechnologie und Angewandte Biotechnologie werde die Anwendung des Geräts in die Ausbildung integriert, damit die Absolventen in der Lage sind, das Gerät zu bedienen und die Ergebnisse auszuwerten. Auch für Nachwuchswissenschaftler sei Metabolomics ein interessantes Thema. Grammel hebt hervor, dass sich diejenigen, die sich mit dieser Technologie vertraut machen, ein spezielles Qualifikationsprofil erarbeiten können.

Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung von idw – Informationsdienst Wissenschaft/ Veröffentlicht am 25.10.2024