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Ziele: Viele natürliche Metabolite weisen antimikrobielle Aktivitäten auf und sind daher interessante Kandidaten für die Entwicklung neuer antimikrobieller Arzneimittel. Darüber hinaus wurden in der Literatur schon einige Metabolite von marinen Bacillen beschrieben, die die Bildung von Biofilmen hemmen. Wir untersuchen die antimikrobiellen und anti-Biofilm Aktivitäten von Naturstoffen aus im Boden-lebenden Gram-positiven Bakterien, die bekannten dafür sind, Substanzen gegen phytopathogenen Mikroorganismen, Pilze und Insekten zu produzieren. Für die Testung der Exsudate wurden typische humanpathogene Bakterien-Spezies ausgewählt, die die Mehrheit der multi-resistenten Erreger in der klinischen Praxis repräsentieren.

Methoden: Gesamtexsudate (Überstände) von 10 Gram-positiven Stämmen (B. amyloliquefaciens n=5, P. polymyxa n=3, B. licheniformis n=1, B. pumilus n=1) wurden für Disc-Diffusion-Tests sowie für die Behandlung von Biofilmen der folgenden humanpathogenen Indikatorstämme verwendet: E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, P. mirabilis, S. aureus mit und ohne Methicillin-Resistenz, S. epidermidis, E. feacalis, E. faecium mit und ohne Vancomycin-Resistenz. Eine analytische HPLC gekoppelt mit der Massenspektrometrie (HPLC-MS) wurde zur Analyse der Verbindungen in den Überständen durchgeführt.

Ergebnisse: Alle getesteten Exsudate zeigten in den Disc-Diffusion-Tests antimikrobielle Aktivitäten gegen mindestens einen humanpathogenen Indikatorstamm. Jedoch nur drei Exsudate zeigten eine antimikrobielle Aktivität gegen bestehende Biofilme von S. aureus, S. epidermidis, E. faecalis, E. coli, K. pneumoniae und P. aeruginosa. HPLC-Daten wiesen einige Lipopeptide, Polyketide sowie kleine Peptide auf, die den getesteten Exsudaten diese antimikrobielle Aktivität verleihen könnten.

Fazit: Im Boden lebende Mikroorganismen produzieren eine Vielzahl von antibiotischen Substanzen, die eine Aktivität im Bereich der Destabilisierung und Beseitigung von Biofilmen aufweisen. Da diese Gram-positiven Stämme für den Menschen harmlos sind, gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, dass die bioaktiven Wirkstoffe in den Überständen ebenfalls untoxischen sind und somit für die medizinisch-therapeutische Behandlung des Menschen eingesetzt werden könnten. Im nächsten Schritt werden wir uns auf die Reinigung sowie auf die Strukturanalyse dieser Metabolite konzentrieren.