6dansk kemi, 89, nr. 11, �008

Havsvampe er verdens mærkeligste dyr. De er et Eldorado for en forsker, fordi de producerer enestående kemi. Det kan være splinterny medicin, biologisk aktive stoffer eller komplicerede finkemikalier. Indtil 2007 blev næsten 7.000 nye forbindelser beskrevet fra omkring 1.200 forskellige arter svampe. Det er over 20% af de 5.500 kendte arter.

Medicin fra svampeAllerede i 1180 blev ristede svampe brugt succesfuldt mod struma. Den helbredende virkning skyldes, at svampens bløde skelet, der består af collagenlignende proteiner, spongin, inde-holder jod i aminosyren 3,5-diiodotyrosin. Jodindholdet kan være utroligt højt, fra 8-14% af svampens vægt. Andre simple forbindelser fra svampe har vist biologisk aktivitet. F.eks. så indeholder Halichondria moorei ca. 10% fluor i form af kalium hexafluorosilikat, der har kraftig antiinflammatorisk effekt, men desværre er for giftigt til medicinsk brug. Hvad svampen skal med dette salt er en gåde, fordi det blokerer enzymet silica-tein, der danner kiselspiklerne i svampe.

Svampe har især leveret mange kræfthæmmende forbindelser. Halichondrin B er et aktuelt eksempel i klinisk afprøvning, men andre sjældne forbindelser, heriblandt en række organiske peroxider har vist lovende resultater.

Halichondrin B mod kræftHalichondrin B hæmmer dannelsen af tubulin i celleskelettet, og det forhindrer cellevækst. Forbindelsen er totalsyntetiseret. Til kliniske prøver behøves mindst 10 g. Det højest kendte indhold af halichondrin B fra Lissodendoryx arter fra New Zealand er så lavt, at der kræves over 33 tons våd svamp blot til de kliniske prøver. Siden hele Lissodendoryx samfundet er an-slået til 280 tons, repræsenterer de klart nok ikke en bæredygtig ressource. Det faktum, at halichondrin B er fundet i mange forskellige arter af svampe, antyder, at forbindelsen stammer fra symbiotiske mikrober.

Manzamin A mod malariaManzamin A, der har antileukemisk aktivitet, blev oprindeligt isoleret fra en Haliclona art i 1986. Det er langt mere effektivt

kort nyt

Den ioderede aminosyre findes i sponginskelettet, der ved ristning frigiver iod.

Polyetherforbindelsen halichondrin B blev først beskrevet fra Halicondria okadai i 1986, men er senere fundet i mange andre svampe.

Peroxider fra Plakortis lita blev patenteret som aktive mod kræft, men er aldrig blevet kommercialiseret.

Neptuns bæger, Poterion neptuni, fra Zoologisk Museum. Svampen var for om-kring 100 år siden almindelig omkring Singapore, men er nu næsten udryddet.Foto: Carsten Christophersen, 2008.

t

Havsvampens kemiske arsenalHavsvampe indeholder forbindelser, der kan kurere eller lindre sygdomme, men de har desuden talrige andre spændende biologiske virkninger

Af Carsten Christophersen, carsten@techmedia.dk

8dansk kemi, 89, nr. 11, �008

Rene overfladerSvampe er fastsiddende. De kan ikke flygte fra angribere og har brug for et forsvar. Det er kemisk. Det har været antaget at spikler er svampens forsikring mod at blive ædt, men det er nok forkert, da flere marine organismer de facto æder svampe. Derimod viser mange fisk en udtalt modvilje mod foder tilsat udtræk af svampe. I modsætning til de fleste andre marine organismer så undgår mange svampe begroning, og ekstrakter af dem har begroningshæmmende virkning. Det kan potentielt udnyttes i ”antifouling” industrien, der søger at beskytte marine installationer mod begroning. Det har også betydning inden for ortopædkirurgien, hvor indopererede proteser efterhånden dæk-kes med biologisk materiale.

Problematisk produktionBiologisk aktive forbindelser fra svampe har kun industriel in-teresse, hvis der findes en helt pålidelig kilde til dem. De fleste interessante forbindelser er meget komplicerede, og totalsyntese er ikke økonomisk overkommelig. Havbrug med svampe har ikke generelt vist lovende resultater, og det er ikke p.t. muligt at dyrke svampe i akvarier. Der er beskrevet positive resultater ud fra cellekulturer – såkaldte primmorpher, der er dannet ud fra

mod malaria end chloroquin eller artemisinin, der ellers er de bedste midler mod sygdommen. Manzamin findes i over et dusin ubeslægtede svampe, men i dette tilfælde er det lykkedes at dyrke en bakterie, der syntetiserer manzamin A.

kort nyt

Alkaloidet manzamin A, der blev beskrevet i 1986, stammer fra en Haliclona art indsamlet ved Okinawa, Japan. Manzamin A er senere fundet i andre svampe.

Når symbionten tager magtenFiskere, der arbejdede på Clever Banke i Nordsøen, blev syge af en rædselsfuld stank, der bredte sig, når fangsten blev landet på båden. Grunden viste sig at være en bifangst af brødkrummesvampe. En analyse påviste svovlforbindel-ser, bl.a. dimethyldi- og trisulfid samt methylbenzylsulfid. Trisulfidet kan lugtes i en forsvindende lav koncentration. Svampene bar spor af at huse tætte kolonier af bakterier, og det blev antaget, at de var ansvarlige for svovllugten. Også normale individer indeholder dimethyltrisulfid, men i så ringe mængde at lugten ikke generer væsentligt. Efter en samtale om svovlforbindelsernes minimale giftighed for-svandt ængstelsen og dermed sygdommen blandt fiskerne.

Badesvampen, der er det rensede skelet af Demospongia, bruges stadig. Bil-ledet viser et stort eksemplar fra Grækenland.Foto: Carsten Christophersen, 2008.

t

Nyttige remedier gennem tidenForuden som vaske- og poleringssvampe har svampens skelet tjent så forskellige formål som svangerskabsforebyggende middel i Østen og i nyere tid vædet med antiseptiske stof-fer også i Tyskland. Fyldt med blod beviste de en kvindes jomfruelighed. I Rusland og Tyskland brugtes de en tid ved kunstig befrugtning af husdyr. I den klassiske oldtid blev svampe anvendt som blodstillende middel til rensning af sår, som pressesvamp til udvidelse af modermunden eller fistler og i gasmasker som beskyttelse mod epidemier. Imprægneret med planteekstrakter blev de brugt til almen narkose. Store mængder svampeaffald blev benyttet som gødning, og fiskere i Kroatien har brugt den spikelløse Chondrosia reniformis som føde både i rå og tilberedt tilstand.

en enkelt celle. Primmorpherne har leveret svar på spørgsmål inden for svampenes biokemi, men de er endnu ikke pålidelige fabrikanter af medicinalstoffer. Det er sandsynligt, at det vil lykkes bioteknologer at klone den ansvarlige del af arvean-lægget og udtrykke det i en producerorganisme, men det er fremtidsmusik. Når forbindelserne stammer fra en symbiotisk

� dansk kemi, 89, nr. 11, �008�

Fremtidens mejerier

ALECTIA Dairy er en førende rådgiver til mejeribranchen. Med mere end 60 års erfaring leverer vi fremtidssikrede løsninger til

danske og udenlandske mejerier. Vores rådgivning kombinerer langsigtet udvikling med funktion, formgivning og

økonomi.

ALECTIA Dairy rådgiver i hele forløbet fra de første ideer, til mejeriet har et fremtidssikret anlæg, der er klar til drift.

ALECTIA Dairy er det nye navn for MA Project, som blev en del af ALECTIA gruppen i 2007. Som ALECTIA Dairy har vi styrket

vores uafhængige rådgivning inden for mejeribranchen både hvad angår kompetencer og ressourcer.

Sammen med ALECTIAs øvrige forretningsområder tilbyder vi mejerier et omfattende udbud af ydelser fra byggeprojekter,

vandforsyning og spildevand til forbedringer af den daglige drift. ALECTIA er samtidigt Danmarks største arbejdsmiljørådgiver

med et særligt team dedikeret til rådgivning inden for mejeri-

industrien.

Mød os på FoodPharmaTech 08!

Om ALECTIA

Med mere end 800 medarbejdere er ALECTIA en førende rådgiver inden for mejeri,

byggeri, bryggeri, arbejdsmiljø, vand- og miljøforsyning, hospitaler og den farmaceu-

tiske industri. Læs mere på www.alectia.com

10dansk kemi, 89, nr. 11, �008

mikroorganisme, er muligheden for enten at dyrke symbionten eller at klone de involverede gener en optimal løsning. I dag kan kun få associerede bakterier dyrkes i laboratoriet.

Pension for betalende gæsterNogle arter af svampe har længe været kendte som værter for tætte kulturer af bakterier. I nogle tilfælde fylder bakterierne over 40% af svampens rumfang. Bakterierne er ofte specifikke for arten, og de forekommer ikke i miljøet. Der er en voksende mistanke om, at mange af svampens komplicerede stoffer i virkeligheden skyldes bakterier. Afklaring af dette spørgsmål er bremset af problemer med at dyrke bakterierne i laboratoriet. Det samme er tilfældet med en lille grønalge, der lever inde i brødkrummesvampen, Halichondria panicea. Algen er Micro-spora ficulinea og blev studeret af den danske algeforsker Tyge Christensen i 1985.

kort nyt

AgrikulturkemikalierSvampen Pseudosuberites hyalinus indeholder en række derivater af bromindoleddikesyre. En af dem, 6-bromoin-doleddikesyre methylester, har auxinaktivitet dvs. stimulerer længdevæksten af havre- eller hvede-kimplanter. Svampen lever på 400 meters dybde i havet omkring Færøerne. Det er for mørkt for alger, og det er forventeligt, at esteren har andre, men endnu ukendte virkninger.

Brødkrummesvampen Halichondria panicea er almindelig i Nordsøen. Under-tiden har den en kvalmende stank. Foto: Carsten Christophersen, 2008.

Dansk Forening for Molekylspektroskopis (DFfM) session ved Kemisk Forenings Årsmøde bestod i år af et minisymposium om-handlende højtopløst vibrationsspektroskopi i anledning af lektor Flemming Hegelunds fratrædelse fra Kemisk Institut, Aarhus Universitet.

Professor Søren Keiding (Kemisk Institut, Aarhus Universitet) indledte symposiet med nogle betragtninger vedrørende højtopløst molekylspektroskopi som videnskabelig disciplin. Selvom højt opløst molekylspektroskopi ikke længere har så fremtrædende en plads i moderne fysisk kemi, så er det en fagdisciplin, der til stadighed vil spille en central rolle i identifikationen af molekyler og i den detaljerede strukturbestemmelse af små og mellemstore molekyler. Højtopløst molekylspektroskopi spiller ikke mindst en vigtig rolle i den kritiske evaluering af de mange nye teoretiske og

molekyldynamiske modeller. Det er, og vil forhåbentligt vedblive med at være, et adelsmærke for disse modeller, hvis de kan forud-sige målte vibrationelle frekvenser.

Med økonomisk støtte fra DFfM og Kemisk Institut, Aarhus Universitet indeholdt minisymposiet to inviterede foredrag, hvor det første blev givet af professor Per Jensen, Bergische Universität, Wuppertal, Tyskland, som i sin studietid i Århus havde haft Flem-ming Hegelund som vejleder. Per Jensens foredrag fokuserede på den teoretiske fortolkning af rotationsspektre for XH

2- og XH

3-

molekyler samt ab initio-beregninger af deres rotationsvibrations-energier. Den eksperimentelle side af rotationsspektroskopien blev efterfølgende beskrevet af Dr. Jens-Uwe Grabow, Gottfried-Wil-helm-Leibniz-Universität, Hannover, Tyskland, som tidligere i sin karriere havde stiftet bekendtskab med Flemming Hegelund ved sommerskoler inden for højtopløst molekylspektroskopi. Jens-Uwe Grabows foredrag beskrev bl.a. udviklingen inden for ny eksperi-mentel instrumentering og anvendelser af dette udstyr til bestem-melse af uorganiske molekylers struktur (f.eks. TeSe og LiNaF

2)

samt til detektion af polycykliske aromatiske hydrocarboner (f.eks. corannulene, C

20H

10) i interstellare gasser.

Minisymposiet sluttede med en kort præsentation af Flemming Hegelund, hvor han bl.a. anførte, at hans mangeårige forskning inden for den teoretiske fortolkning af højtopløste IR- og Ra-manspektre havde ført til en række frugtbare samarbejder med nationale og internationale eksperimentelle grupper inden for feltet. I den forbindelse takkede han bla. Flemming Nicholaisen (Køben-havns Universitet), Bengt Nelander (Lunds Universitet), René W. Larsen (Universität Göttingen og Lunds Universitet) samt Flem-ming Winther (Universität Kiel) for godt samarbejde i mange år.

Jørgen Skibsted, Dansk Forening for Molekylspektroskopi

Pensionæren betaler med virksomme kemikalier. Det er smukt demonstreret ved en ny teknik, ”MALDI-TOF imaging”. Vha. massespektrometri afbildes tilstedeværelsen af organiske mole-kyler i et forstørret billede af det biologiske materiale. Billedet viser symbiotiske cyanobakterier i en svamp, og at nøglefor-bindelser findes inde i bakteriecellerne. Konklusionen er, at nøgleforbindelserne dannes af symbionten og ikke svampen.

Fra afslutningen på minisymposiet om højtopløst vibrationsspektroskopi. Fra venstre mod højre ses: Jens-Uwe Grabow, Flemming Hegelund, Per Jensen og Flemming Winther.

Minisymposium om højtopløst vibrationsspektroskopi ved Kemisk Forenings Årsmøde, Odense, 13. juni �008

11 dansk kemi, 89, nr. 11, �008

Vi gør rutineanalyse enkel

FOSS er din partner, når du ønsker kvalitetsanalyse af bl.a. foder og fødevarer. Vi tilbyder en komplet udstyrslinie af højtydende instrumenter til indi-rekte- og referenceanalyser.

Ligegyldigt om du analyserer protein, fedt, fibre, nitrit, nitrat, fosfat eller andre parametre, reducerer FOSS’ automatiske analyseløsninger tiden og det manuelle arbejde. Vores instrumenter er sikre og pålidelige og minimerer den manuelle håndtering af kemikalier.

Kontakt FOSS, hvis du er på udkig efter en løsning, der vil forbedre laboratoriets ydelse og resultat.

Dedicated Analytical SolutionsTel.: 70 20 33 80 www.foss.dk

Mød os på FoodPharmatech 2008 i HerningStand M9440

KilderStructure and Synthesis of Bromoindoles from the Marine Sponge Pseudo-suberites hyalinus T. Rasmussen, J. Jensen, U. Anthoni, C. Christophersen og P. H. Nielsen Journal of Natural Products 1993, Bind 56, side 1553-1558 og Auxin Activity of Brominated Indoles from the Marine Sponge Pseudosube-rites hyalinus T. Rasmussen, C. Christophersen, P. H. Nielsen og R. Rajagopal Journal of Marine Biotechnology 1995, Bind 2, side 167-169. Visualizing the spatial distribution of secondary metabolites produced by marine cyanobacteria and sponges via MALDI-TOF imaging E. Esquenazi, C. Coates, L. Simmons, D. Gonzales, W. H. Gerwick og P. C. Dorrestein Molecu-lar BioSystems 2008, Bind 4, side 562-.Source of a Nauseating Stench from the Marine Sponge Halichondria panicea collected at Clever Bank in the North Sea C. Christophersen, U. Anthoni, P. H. Nielsen, N. Jacobsen og O. Tendal Biochemical Systematics and Ecology 1989, Bind 17, side 459-461.Studies of Swedish Marine Organisms. Part X. Biological Active Compounds from the Marine Sponge Geodia baretti G. Lidgren, L. Bohlin og C. Christo-phersen Journal of Natural Products 1988, Bind 51, side 1277-1280.Antitumor Cyclic Peroxides from the Sponge Plakortis lita S. Sakemi, T. Higa, U. Anthoni og C. Christophersen Tetrahedron 1987, Bind 43, side 263-268.F. Pax Meeresprodukte, Ein Handwörtherbuch der Marinen Rohstoffe 1962 Gebrüder Borntraeger, Berlin-Nikolasse, 459 sider med indgående omtale af utallige marine naturprodukter.P. R. Bergquist Sponges 1978 Hutchinson & Co. Ltd London. Det ultimative populære værk om svampe.Fluorine Is a Major Constituent of the Marine Sponge Halichondria moorei R. P. Gregson, B. A. Baldo, P. G. Thomas, R. J. Quinn, P. R. Bergquist, J. F. Stephens og A. R. Horne Science 1979, Bind 206, side 1108-1109.

Ny DTU-professorHans-Jørgen Albrechtsen tiltræder som professor i Public Health Engineering ved DTU Miljø – Institut for Vand og Miljøteknologi. Han er cand.scient. i mikro-biel økologi fra Københavns Universitet og har været ansat på DTU siden 1989. Forskningen fokuserer på mikrobiologi i grundvand og drikkevand. Især har områ-det grundvandsforurening fra lossepladser og miljø-fremmede stoffers skæbne i grundvandsmiljøer været undersøgt. Hans-Jørgen Al-brechtsen har i stigende grad fokuseret på sundhedsaspek-ter ved vækst og spredning af bakterier i varmtvands- og drikkevandssystemer, samspil mellem biofilm og materialer i drikkevandsforsyning samt alternative vandressourcer.

Han har været leder for en række forskningsprojekter og leder p.t. bl.a. Strategisk Forskningsråds-projektet SENSOWAQ om udvikling af sensorer til vandkvalitet. Han har desuden deltaget i en række internationale forskningsprojekter inden for EU. Han deltager i komiteer og udvalg for bl.a. By- og Landskabsstyrel-sen, Miljøstyrelsen og DANVA.

Forskningen har resulteret i knap 200 internationale og godt 125 danske publikationer.

Carsten Christophersen

Professor i Public Health Engineering ved DTU Hans-Jørgen Albrechtsen.