Phytochemie und Biochemie der Naturstoffe

Forschungsschwerpunkte

1. Sekundärmetabolismus in Pflanzen

Wir forschen an Sekundärmetaboliten von nachwachsenden Rohstoffen, Zierpflanzen, Obst- und Gartenbaukulturen auf der Ebene von Metaboliten, Enzymen und Genen. Dies umfasst verschiedene Aspekte, von der Identifizierung von chemischen Verbindungen, der Aufklärung von Signalwegen, der Isolierung und Charakterisierung neuer Enzyme und Gene, bis hin zu Untersuchungen ihrer physiologischen Relevanz. Ein Fokus liegt dabei auf den Flavonoiden - insbesondere den farbigen Anthocyanen - da die Farbgebung in vielen Bereichen wie Textilien, Lebensmitteln und Blumen ein bedeutendes und auffälliges Merkmal darstellt. Zudem wird die Ausprägung der Farbe bei Pflanzen seit langem als einfaches und visuell gut auswertbares Modell für die Erforschung von Biosynthese- oder Signalwegen verwendet.

2. Struktur-Funktions-Beziehungen

Unser Ziel ist ein tiefgreifendes Verständnis dafür, wie minimale Unterschiede in der Struktur von Enzymen zu unterschiedlichen katalytischen Eigenschaften führen können. Dies betrifft die Spezifität der Enzyme für verschiedene Substrate, Enzym-Enzym-Wechselwirkungen, sowie die subzelluläre Organisation der Kaskade eines Biosyntheseweges. Ein besonderer Fokus liegt auf der Entstehung unterschiedlicher Hydroxylierungsmuster von Flavonoiden und der daran beteiligten Enzyme (Cytochrom P450 abhängige Monooxygenasen, Dioxygenasen, Oxidoreduktasen, Polyphenoloxidasen).

3. High-end Produkte aus natürlichen Ressourcen

Wir identifizieren, extrahieren und analysieren bioaktive Pflanzeninhaltsstoffe und andere wertvolle Bestandteile aus land-, garten- und forstwirtschaftlichen Reststoffen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf innovativen Extraktionsverfahren zur Abtrennung von High-End-Produkten ohne unerwünschten Nebenprodukten, sowie die Etablierung von schnellen Identifizierungs- und Quantifizierungsmethoden für bioaktive Verbindungen.