LOEWE Zentrum für
Insektenbiotechnologie
& Bioressourcen

Kurzportrait

Insekten sind mit ca. 1,2 Millionen Arten die evolutionär erfolgreichste Organismengruppe. Viele Arten leben in mikrobiell hochbelasteten Umgebungen, nutzen schwer abbaubare und für andere Organismen giftige Substrate als Nahrung oder sind Schad- und Vektorinsekten. Grundlage für die Besetzung extremer ökologischer Nischen ist oft ein einzigartiges Repertoire an molekularen Werkzeugen, das für Anwendungen in den Bereichen Medizin (Rote Biotechnologie), Pflanzenschutz (Grüne Biotechnologie) und industrielle Biotechnologie (Weiße Biotechnologie) genutzt werden kann.

Die Entwicklung neuer Produkte und Dienstleistungen basierend auf Insekten (Insektenbiotechnologie oder Gelbe Biotechnologie) wird erst seit jüngster Zeit systematisch verfolgt. Das LOEWE-Zentrum „Insektenbiotechnologie“ ist europaweit die erste operative Einheit in diesem hochinnovativen Forschungsgebiet mit enormen Wachstumsprognosen. Grundlage der Insektenbiotechnologie sind fundierte Kenntnisse über die Systematik und Ökologie der Insekten. Nach der wissensbasierten Auswahl spezialisierter Insektenarten können anwendungsrelevante Moleküle mit hochempfindlichen Analyseverfahren identifiziert und einer Nutzung zugänglich gemacht werden.

In bisherigen Arbeiten haben die Projektpartner von Käfern und Schmetterlingen produzierte Substanzen entdeckt, die das Wachstum antibiotikaresistenter Bakterien hemmen, und daher als neue antimikrobielle Wirkstoffe weiterentwickelt werden. Aus Blattwanzen und Fliegen stammende Peptide erwiesen sich zudem als nützlich für die Bekämpfung von Pilzen, die weltweit für erhebliche Ernteverluste verantwortlich sind. Im Speichelsekret von Fliegenlarven wurden Enzyme entdeckt, die das menschliche Gerinnungssystem aktivieren und daher für die Wundbehandlung eingesetzt werden sollen. Des Weiteren wurden in den Verdauungssekreten von Käfern, die als Getreideschädling bekannt sind, Enzyme entdeckt, die sich für die Herstellung Gluten-freier Lebensmittel eignen. Auch wurden Insektenmodelle als Alternative zu klassischen Tierversuchen für Toxizitäts- und Wirksamkeitsprüfung von Arzneistoffen entwickelt. Ergänzend ist es gelungen, neue Systeme zur umweltfreundlichen Bekämpfung von Agrarschädlingen und Moskitos zu entwickeln.

Durch das LOEWE-Programm (Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz) fördert das Land Hessen das Verbundprojekt zwischen der

• Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), vertreten durch das Institut für Insektenbiotechnologie (Prof. Dr. Andreas Vilcinskas & Prof. Dr. Marc F. Schetelig) und das Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmittelbiotechnologie (Prof. Dr. Holger Zorn),

• der Fraunhofer-Projektgruppe Bioressourcen (Prof. Dr. Andreas Vilcinskas), und der

• Technischen Hochschule Mittelhessen (THM), vertreten durch das Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (Prof. Dr. Peter Czermak).

Als wichtigste Verstetigungsmaßnahme ist die dauerhafte Ansiedlung eines eigenständigen Fraunhofer-Instituts am Standort Gießen vorgesehen. Die wissenschaftliche und strukturelle Entwicklung des LOEWE-Zentrums „Insektenbiotechnologie“ wird durch die Kommunikationsinitiative ProLOEWE der Fachwelt und im Besonderen auch einer breiteren Öffentlichkeit vermittelt.