Archive - Jun 24, 2008

Von schimmernden ferroelektrischen Domänen

Ferromagnetische Materialien wie Eisen kennt jeder, ferroelektrische Materialien dagegen sind nur Spezialisten vertraut. Diese besitzen dauerhafte elektrische Felder und haben deshalb für die Speichertechnologie und die Piezoelektronik enorme Bedeutung. <table> <td><% image name="Bariumtitanat-Kristall" %></td> <td><% image name="Bariumtitanat-Kristall2" %></td> </table><p> <small> Falschfarbendarstellung der elektrischen Domänen an der Oberfläche eines Bariumtitanat-Kristalls. Die Bilder wurde bei einer Wellenlänge von 17,2 bzw. 16,7 Mikrometer gemessen. Rot bedeutet ein großes Messsignal. Man sieht deutlich die Farbänderung von rot zu blau bei Änderung der Wellenlänge, entsprechend den unterschiedlichen Resonanzbedingungen. &copy; Susanne Kehr </small> <table> <td width="120"></td><td><small> <b>Ferroelektrika</b> sind spezielle Kristalle wie Bariumtitanat, in denen die Atome besonders angeordnet sind: Die positiv geladenen Titan-Ionen verschieben sich im Kristallgitter relativ zu den anderen Atomen, so dass es zu einer Polarisation und damit zu einem dauerhaften elektrischen Feld kommt. Das Material hat folglich einen elektrischen Dipol, der sich durch das Anlegen eines äußeren Feldes gezielt umpolen lässt. Diese Eigenschaften finden Anwendung in der Sensorik (Piezoelektronik, IR-Sensorik), werden aber auch beim "Ferroelectric Random Access Memory" (FRAM oder FeRAM) genutzt, einem nichtflüchtigen elektronischen Speichertyp der Zukunft. </small></td> </table> Analog zum Ferromagnetismus richten sich die elektrischen Dipole parallel zueinander in kleinsten Bezirken, den Domänen, aus. Beim untersuchten Kristall ist eine Domäne nur rund 1-10 Mikrometer groß. Um die Ladungen in den Domänen gezielt manipulieren zu können, müssen diese sichtbar gemacht werden. Die Forscher um Lukas M. Eng von der TU Dresden setzen dafür auf die optische Nahfeld-Mikroskopie. Hier wird nicht das Objekt als Ganzes abgebildet, sondern es werden nacheinander winzige Ausschnitte betrachtet und diese danach am Computers zu einem Gesamtbild zusammengesetzt. Das erreicht man, indem man einen Objektausschnitt durch eine sehr kleine Öffnung mit einem feinen Lichtstrahl aus einer sehr kurzen Entfernung beleuchtet. Trifft man dabei die richtige Wellenlänge des Lichts, so schimmern die unterschiedlichen Domänen - für das menschliche Auge unsichtbar - in leicht unterschiedlichen Farben. Im Experiment wird ein unsichtbarer Laserstrahl auf eine ultrascharfe Nadel - die Spitze eines Rasterkraftmikroskops - gelenkt, und diese wiederum rastert den Kristall Punkt für Punkt ab. Die Spitze, an der das Licht gestreut wird, übernimmt hier die Rolle eines Lichtkonzentrators. Damit ist die optische Auflösung alleine durch die Spitze beschränkt und erreicht etwa. 100 Nanometer. Die Infrarotnahfeld-Mikroskopie erreicht so eine sagenhafte Auflösung, die um den Faktor 100 besser ist als die Wellenlänge des eingesetzten Laserlichts, womit eine physikalische Grenze von normalen optischen Mikroskopen durchbrochen wird. Als Lichtquelle kam der Freie-Elektronen-Laser im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf zum Einsatz. Dieser Laser erzeugt brillantes Licht in einem weiten Spektrum vom infraroten bis in den fernen infraroten Bereich, der auch THz-Strahlung genannt wird. In diesem Bereich existieren weltweit nur wenige Laserquellen. Das Besondere an diesem Laser ist dessen Durchstimmbarkeit, d.h. die Wellenlänge - und damit die Farbe des Lichts - ist frei einstellbar. Die Forscher wählten eine Wellenlänge, deren dazugehörige Frequenz mit der Bewegung der Atome im Bariumtitanat-Kristall gut übereinstimmt (deren Eigenfrequenz entspricht einer Wellenlänge von ungefähr 17 Mikrometer). Folglich kommt es zur Resonanz, einer physikalischen Erscheinung, die man auch im täglichen Leben beobachten kann, z. B. wenn im fahrenden Auto ein drehzahlabhängiges Geräusch auftritt. Die ferroelektrischen Domänen unterscheiden sich zueinander lediglich in der Ausrichtung der elektrischen Felder innerhalb der Domänen. Die Gruppe von Eng fand heraus, dass sich die Wechselwirkung von infrarotem Licht mit dem Kristall abhängig von den Domänen ändert. Die Domänen zeigen also im Infrarotlicht jeweils spezifische Resonanzfrequenzen. Die Resonanzfrequenz von Bariumtitanat liegt, abhängig von der elektrischen Polarisation, entweder bei einer Wellenlänge von 16,7 (senkrecht zur Oberfläche orientiert) oder von 17,2 Mikrometer (in der Ebene orientiert). Die Nahfeld-Mikroskopie macht diese Unterschiede sichtbar und erzeugt so kontrastreiche Aufnahmen der elektrischen Dipolverteilung in einem Kristall, die weltweit bisher einmalig sind. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial von Freie-Elektronen-Lasern auf dem Gebiet der Nahfeld-Mikroskopie. Dabei profitiert die Festkörperforschung besonders von der Intensität dieser Laser in Kombination mit ihrer Durchstimmbarkeit. Die Forscher wollen nun ihre Untersuchungen ausdehnen auf neue Materialklassen wie etwa die Multi-Ferroika, aber auch auf Biomoleküle und Halbleiter-Nanostrukturen. <small> S.C. Kehr, M. Cebula, O. Mieth, T. Härtling, J Seidel, S. Grafström, L.M. Eng, S. Winnerl, D. Stehr, M. Helm: "Anisotropy contrast in phonon-enhanced apertureless near-field microscopy using a free-electron laser", in Physical Review Letters, 100, 256403 (2008). </small> Von schimmernden ferroelektrischen Domänen

Archaebakterium Ferroplasma acidiphilum:<br>Protein repariert DNA bei Extrembedingungen

Säuren oder gelöste Metallsalze legen normalerweise alle Proteine lahm. Jedoch - Ausnahmen bestätigen die Regel: Wissenschaftler vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (<a href=http://www.helmholtz-hzi.de>HZI</a>) haben mit Kollegen aus Spanien und Großbritannien ein Enzym identifiziert, das Säuren und gelöste Metalle sogar benötigt, um arbeiten zu können. <% image name="Olga_Golyshina_Peter_Golyshin" %><p> <small> Olga Golyshina (li.) und Peter Golyshin mit ihrem purpurroten Untersuchungsobjekt Ferroplasma acidiphilum. &copy; helmholtz-hzi/Gramann </small> Ferroplasma acidiphilum ist an äußerst lebensfeindliche Umgebungen bestens angepasst, lebt bevorzugt in Säuren und Lösungen von Metall-Salzen und kann unter normalen Bedingungen gar nicht existieren. Olga Golyshina - sie hat Ferroplasma vor 10 Jahren entdeckt - sagt: "Vor kurzem hatten wir festgestellt, dass Ferroplasma einmalig in der Welt der Lebewesen ist, weil es Eisen in hoher Konzentration enthält. Jetzt wollten wir herausfinden, wie seine Proteine unter den extremen Bedingungen funktionieren." Dazu hat sich das Team eine DNA-Ligase ausgesucht. Enzyme dieses Typs spielen eine zentrale Rolle bei wichtigen Stoffelwechselprozessen wie dem Ablesen des Erbmaterials oder der Teilung der Zellen. Sie brauchen normalerweise sehr ausgeglichene Umweltbedingungen - auch die DNA-Ligasen jener Bakterien, die es bevorzugen, in Säuren, Laugen, heißen Quellen oder im Eis zu leben. "Unsere DNA-Ligase aus Ferroplasma ist einzigartig", so Golyshina, "sie arbeitet auch in sehr saurer Umgebung bei niedrigem pH-Wert." <b>Eisen färbt das Protein purpurrot.</b> Doch das ist nicht alles, was an diesem Lebenskünstler überrascht: "Sämtliche DNA-Ligasen, die wir bisher kannten, enthalten kein Eisen, brauchen für ihre Funktion aber Magnesium und Kalium. Bei der DNA-Ligase aus Ferroplasma ist es genau anders herum - sie benötigt weder Magnesium noch Kalium, enthält aber Eisen. Das färbt unser Protein wunderschön purpurrot", so Golyshina. Allerdings ist die Färbung weniger faszinierend als die Tatsache, dass Ferroplasma nicht in kürzester Zeit an den Eisen-Ionen zugrunde geht: Denn sie liegen in einer chemischen Form vor, die in anderen Zellen das Erbmaterial stark schädigt und Mutationen auslöst. "Offensichtlich ist es ein Widerspruch, dass ein Enzym zur DNA-Reparatur Metall-Ionen enthält, die DNA schädigen", sagt Projektpartner Peter Golyshin, der am HZI und an der Bangor-Uni in Wales arbeitet. Er vermutet, dass Ferroplasma ihre ökologische Nische bereits vor langen geologischen Zeiträumen erobert hat. Damals war die Erde noch sehr unwirtlich; fast überall fanden sich Säuren und Metalle in gelöster Form. "Ferroplasma hat diese Substanzen vermutlich in den Stoffwechsel eingebaut. Und als sein Lebensraum immer seltener auf der Erde wurde, hat es diesen nicht mehr verlassen." Über den künftigen Nutzen der Erkenntnisse des Teams denkt Ken Timmis, Leiter der HZI-Gruppe Umweltmikrobiologie, nach: "Enzyme braucht man für biotechnologische und biomedizinische Verfahrenstechniken. Oft sind die chemischen Bedingungen, unter denen diese Prozesse ablaufen, eher lebensfeindlich. Von Ferroplasma, seiner DNA-Ligase und anderen Enzymen können wir lernen, wie man die Reaktionspartner an solche Bedingungen optimal anpasst." Auch Anwendungen in der Medizin hält er für möglich: "Das Wissen über die DNA-Reparatur in saurem Milieu könnte uns helfen, solche Effekte abzuschwächen, die bei einer Übersäuerung von Zellen auftreten und die die Tumorentstehung begünstigen." <small> Manuel Ferrer, Olga V. Golyshina, Ana Beloqui, Lars H. Böttger, José M. Andreu, Julio Polaina, Antonio L. De Lacey, Alfred X. Trautwein, Kenneth N. Timmis, and Peter N. Golyshin: A purple acidophilic di-ferric DNA ligase from Ferroplasma. PNAS published June 24, 2008. </small> Archaebakterium Ferroplasma acidiphilum:<br>Protein repariert DNA bei Extrembedingungen

Neuartiges Züchtungsverfahren für Halbleiterkristalle

Handys, Laser, Leuchtdioden - sie alle funktionieren mit Halbleiterbauelementen, die auf hochregelmäßigen Halbleiterkristallen wie Silizium oder Galliumarsenid basieren. Solche Kristalle werden in der Industrie in aufwändigen Verfahren gezüchtet. Im Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (<a href=http://www.ikz-berlin.de>IKZ</a>) konnten diese Züchtungsverfahren jetzt verbessert werden. Neuartiges Züchtungsverfahren für Halbleiterkristalle <table> <td><% image name="Germanium-Kristall" %></td> <td align="right"> Die Forscher nutzten in industriemäßigen Anlagen wandernde Magnetfelder, um in der Schmelze die Strömungsintensität zu verringern. Wie in jedem Kochtopf, so entstehen auch in einer Schmelze Strömungen auf Grund der unterschiedlichen Wärmeverteilung. Bewegliche Magnetfelder können diesen Strömungskräften entgegenwirken, die Schmelze kann gleichmäßiger kristallisieren. </td> </table><p> <small> Germanium-Kristall gezüchtet im wandernden Magnetfeld. &copy; IKZ </small> Die Forscher um Peter Rudolph nutzten dieses nicht neue Prinzip in den letzten 3 Jahren im Rahmen des mit 3 Mio € geförderten Projektes <a href=https://kristmag.ikz-berlin.de/kristmag>KristMAG</a>. Im Vergleich zu anderen Kristallzüchtern ordneten sie die Magnetfeldgeneratoren nicht mehr außen um die Schmelzöfen an, sondern entwickelten Heizspulen, mit denen sich gleichzeitig Magnetfelder erzeugen lassen. "Da das Magnetfeld unmittelbar in den Schmelztiegel eingekoppelt wird, brauchen wir nur noch relativ geringe Feldstärken. Äußere Magnetfelder müssten sehr stark sein, um bis nach innen zu dringen und würden die Kosten für eine Züchtungsanlage etwa verdoppeln", so Rudolph. Ein durch Industriepartner entwickeltes ausgefeiltes Leistungs- und Steuerungssystem erlaubt es, dass die Heizer über Gleichstrom Wärme erzeugen, ein darüber gelagerter Wechselstrom erzeugt die wandernden Magnetfelder. An dem Projekt waren neben weiteren Forschungseinrichtungen wie dem Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik und der Leibniz-Uni Hannover auch <a href=http://www.sterematew.de>Steremat Elektrowärme</a> aus Berlin und <a href=http://www.auteam.de>Auteam Industrie-Elektronik</a> Brandenburg beteiligt. Jetzt soll die Technologie im industriellen Maßstab genutzt werden. Das Interesse an verbesserten Kristallisationsverfahren sei besonders in der Solarindustrie groß.

Erste Anlage: Phosphatdünger aus Nawaros

Die <a href=http://www.ashdec.com>ASH DEC Umwelt AG</a>, eine Beteiligung der <a href=http://www.beko.eu>Beko Holding</a>, hat in Leoben eine Pilotanlage zur Produktion von Phosphatdüngern aus Klärschlammaschen eröffnet. Damit erreicht das patentierte Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphat aus den Rückständen der Klärschlammverbrennung die industrielle Reife. <% image name="ASHDEC_Presse_mit_Mischernachbehaelter" %><p> <small> Die Presse mit dem Mischernachbehälter in der neuen Pilotanlage in Leoben. </small> <table> <td width="110"></td><td><small> <b>Phosphor</b> - ein lebensnotwendiges Element, das nicht ersetzt werden kann - wird meist im Tagbau gewonnen und zu 90 % zu Düngemitteln verarbeitet. Die bekannten und mit heutigen Technologien wirtschaftlich abbaubaren Reserven reichen nur noch für rund 100 Jahre. Als Reaktion auf eine erstmals aufgetretene Rohstoffverknappung sind innerhalb des letzten Jahres die Preise für Rohphosphatkonzentrat um 700 % gestiegen. </small></td> </table> <table> <td><% image name="ASHDEC_Pelletsilo" %></td> <td align="right">Die Industriestaaten verfügen über erhebliche Phosphorreserven, die gegenwärtig auf Deponien oder in Baustoffen landen: In Europa werden so jährlich mehr als 1 Mio t Aschen aus der Klärschlamm- und Tiermehlverbrennung entsorgt. Mit den darin enthaltenen Phosphaten könnten bis zu 30 % des jährlichen Phosphorbedarfs in Europa gedeckt werden.<p><p>Das Problem war, dass die Phosphate in der Asche schlecht pflanzenverfügbar und mit Schwermetallen kontaminiert sind. Somit ist die Asche kein brauchbarer Dünger. </td> </table><p> <small> Der Pelletssilo der Anlage. </small> <% image name="ASHDEC_Ofen_und_Kuehlschnecken" %> <small> Der Ofen und die Kühlschnecken. </small> Die ASH DEC Umwelt AG hat erkannt, dass das Problem mit einer, zusammen mit der Berliner Bundesanstalt für Materialforschung entwickelten, thermo-chemischen Dekontaminationstechnologie zu lösen sein müsste. Mit Forschungskooperationen im Rahmen des EU-Projekts "SUSAN" sowie mit dem Austria Bioenergy Competence Center ist es gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem aus der Klärschlammasche ein schadstofffreier und hochwirksamer Dünger wirtschaftlich hergestellt werden kann. <table> <td><% image name="ASHDEC_Gewebefilter" %></td> <td><% image name="ASHDEC_Rauchgasreinigung" %></td> </table><p> <small> Gewebefilter (li.) und Rauchgasreinigung. </small> Nach Inbetriebnahme der Pilotanlage folgen bereits die 5 nächsten Anlagenprojekte in Deutschland, der Schweiz, den Niederlanden und Russland. Geplant werden diese Anlagen von der Schweizer <a href=http://www.trevisag.com>Trevis Ingenieure AG</a> - ebenfalls eine Tochter der Beko Holding. Die Vorarbeiten für die ersten beiden Anlagen in Bayern und im Wallis sind bereits abgeschlossen. Mit der Inbetriebnahme dieser Anlagen 2009 und 2010 wird ASH DEC 60.000 Jahrestonnen Phosphatdünger verkaufen und damit bereits knapp 30 Mio € umsetzen. Allein das europäische Umsatzpotenzial für das neue Verfahren liegt bei 1 Mrd € jährlich. Erste Anlage: Phosphatdünger aus Nawaros

AR: Morria startet Phase-II-Studie mit MRX-4

Die Londoner <a href=http://www.morria.com>Morria Biopharmaceuticals</a>, ein auf die Entwicklung neuartiger entzündungshemmender Pharmaka spezialisiertes Biopharma-Unternehmen, hat mit einer der Phase II äquivalenten Studie mit MRX-4 in Form von Nasenspray bei 105 unter allergischer Rhinitis (AR) leidenden Patienten begonnen. AR: Morria startet Phase-II-Studie mit MRX-4 <% image name="Allergie" %><p> <small> <b>Allergische Rhinitis (AR)</b> ist eine häufige Erkrankung und betrifft in den USA nahezu 59 Mio Menschen (beinahe 20 % der Bevölkerung) und der Wert des entsprechenden Marktes beträgt knapp 4 Mrd $. Die AR ist durch eine Entzündung der Nasenschleimhaut geprägt und wird von Symptomen wie Niesen, Verstopfung der Nase, nasalem Juckreiz und Rhinorrhoe begleitet. </small> In der randomisierten, unterschiedlich dosierten, doppelblinden, Placebo-kontrollierten Studie wird im Vergleicharm das Steroid Rhinocort eingesetzt. Es wird erwartet, dass die Studie bis Ende des dritten Quartals abgeschlossen sein wird. Sie wurde darauf ausgelegt, Sicherheit, Verträglichkeit und Wirksamkeit des intranasal verabreichten MRX-4 außerhalb der lokalen Allergiesaison im Vergleich mit Placebo als auch mit einem intranasal verabreichten Steroid zu bewerten. MRX-4 ist ein noch in der Erprobung befindlicher, multifunktionaler, entzündungshemmender Wirkstoff (MFAID). In einer Anfang 2008 in Israel durchgeführten, der Phase I äquivalenten Studie erwies sich der Wirkstoff als gut verträglich und zeigte keinerlei klinische Nebenwirkungen von Bedeutung. MRX-4 könnte sich als ein einzigartiger, nichtsteroider Wirkstoff der Wahl für die Behandlung der allergischen Rhinitis erweisen. <table> <td width="120"></td><td><small> <b>MFAID</b> steuern die Enzymfamilie Phospholipase A2 (PLA2), ein bekanntes, aber bisher nur schwer zu erreichendes, entzündungshemmendes Wirkstoffziel. Gleichzeitig schützen sie die Zellen und das Gewebe vor den schädlichen Folgen einer Entzündung. </small></td> </table>

F&E-Transfer an der Universiti Sains Malaysia

Die <a href=http://www.usm.my/en>Universiti Sains Malaysia</a> hat mehrere Vereinbarungen mit Unternehmen getroffen, um die F&E-Vermarktung, den Knowhow-Transfer in der Nanotechnologie sowie die Kapitalbasis der Biotech-Forschung voranzutreiben. <% image name="USM_Logo" %><p> Die Malaysian Technology Development Corporation (<a href=http://www.mtdc.com.my>MTDC</a>) - die staatliche VC-Abteilung, welche den Technologiesektor pushen soll - wird insgesamt 24 Mio RM in die Kommerzialisierung von &#8226; (S)-Ibuprofen, &#8226; das enzymatische Deinking von bedrucktem Papier, &#8226; "OilZob" - ein neuartiges Öladsorbens aus Gummiabfall, &#8226; in die Entwicklung von Hydroxyapatit als Knochenersatz, &#8226; in innovative Biomaterialien für Entwicklungsländer, &#8226; die Single-step-Produktion von Nanotubes und H<small>2</small> aus Erdgas, &#8226; die Entwicklung von Nitrozellulose-Membranen &#8226; sowie von Biokonjugaten investieren. Weiters hat die malaysische <a href=http://www.biotechcorp.com>BiotechCorp</a> die französische <a href=http://www.nanobiotix.com>Nanobiotix</a> gekauft und wird nun der Universität das gewonnene Wissen über Nanopartikel zur Verfügung stellen. Zudem wurde ein Memorandum of Understanding mit <a href=http://www.biotropics-malaysia.com>Biotropics Malaysia</a> unterzeichnet, um ein Standardisierungszentrum für Kräuter zu errichten und dabei eine von der Universität entwickelte Software für das Auffinden potenziell bioaktiver Molekülen zu verwenden. F&E-Transfer an der Universiti Sains Malaysia

HIV-1: EU-Zulassung für Reyataz (Atazanavirsulfat)

<a href=http://www.bms.com>Bristol-Myers Squibb</a> hat von der EU-Kommission die Zulassung des Proteasehemmers Reyataz (300 mg Atazanavirsulfat) bei gemeinsamer Verabreichung mit 100 mg Ritonavir in Kombination mit anderen antiretroviralen Arzneimitteln für die Behandlung von HIV-1-Patienten erhalten, wenn diese noch nicht antiretroviral behandelt wurden. HIV-1: EU-Zulassung für Reyataz (Atazanavirsulfat) <% image name="BMS_Logo" %><p> <table> <td width="120"></td><td> Es ist das erste Mal, dass ein verstärkter Proteasehemmer mit täglich einmaliger Verabreichung in Europa genehmigt wird. Somit werden sowohl bisher unbehandelten Patienten als auch Patienten, die bereits mit ähnlichen Medikamenten behandelt worden waren, zusätzliche Therapieoptionen eröffnet. </td> </table> Basis der Zulassung war die CASTLE-Studie, bei der die Nicht-Unterlegenheit von Reyataz/r gegenüber Lopinavir/r bei zuvor unbehandelten HIV-1 infizierten, erwachsenen Patienten gelang. Daran nahmen 883 bisher unbehandelte, erwachsene HIV-1-Patienten teil. 440 davon erhielten dabei 1 x täglich 300 mg Reyataz und 100 mg Ritonavir, während 443 Patienten 2 x täglich 400/100 mg Lopinavir/r verabreicht wurde, jeweils in Kombination mit einer 1 x täglich eingenommenen Kombination einer festgelegten Dosis von 200 mg Emtricitabin / 300 mg Tenofovirdisoproxilfumarat. Alle Patienten hatten eine Ausgangsvirenlast von >5.000 Kopien/ml. <u>Resultat der Studie</u>: 78 % der 440 Patienten, die 1 x täglich Reyataz/r einnahmen, erreichten den primären Endpunkt einer nicht nachweisbaren Viruslast (<50 Kopien/ml) nach 48 Wochen, verglichen mit 76 % der 443 Patienten, die 2 x täglich Lopinavir/r nahmen. Patienten, die Reyataz/r einnahmen, litten seltener an Diarrhöe (2 %) und Übelkeit (4 %) als jene, die mit Lopinavir/r behandelt wurden - 11 bzw. 8 %. Darüber hinaus verzeichnete die Reyataz/r-Gruppe verglichen mit der Lopinavir/r-Gruppe nach 48 Wochen deutlich geringere Anstiege bezüglich Gesamtcholesterin, Triglyceride und Nicht-HDL-Cholesterin.

Älteste Methannutzung im Meer nachgewiesen

Bremer Wissenschaftler des <a href=http://www.marum.de>MARUM</a> haben an Hand molekularer Fossilien nachgewiesen, das Mikroorganismen bereits vor 300 Mio Jahren Methanaustritte am Meeresboden für ihren Stoffwechsel nutzten - 140 Mio Jahre früher als bisher nachgewiesen. Älteste Methannutzung im Meer nachgewiesen <% image name="Erde_im_Karbon" %><p> <small> Bild der Erde vor 300 Mio Jahren mit roter Markierung am Ort der Probenahme. &copy; Ron Blakey, Northern Arizona University </small> In den vergangenen Jahren haben Meeresgeologen weltweit große Anstrengungen unternommen, um Methanaustritte am Meeresboden unter biologischen, chemischen und geologischen Aspekten zu erforschen. So nutzen im Ozeangrund lebende einzellige Archaeen gemeinschaftlich mit Bakterien das aus dem Meeresboden aufsteigende Methan für ihren Stoffwechsel. <% image name="Kalksteinknolle" %><p> <small> Kalksteinknolle in der Uferwand des Fischflusses. &copy; MARUM </small> Damit schaffen die Mikroorganismen nicht nur die Grundlage des Nahrungsnetzes an den Methanquellen im Meer. Vielmehr läuft dort ein komplexer biogeochemischer Prozess ab, durch den die Einzeller letztendlich den Kohlenstoffkreislauf und damit die Klimaentwicklung beeinflussen - und das seit Jahrmillionen. Eine Gruppe um Daniel Birgel erbrachte jetzt den bisher ältesten Nachweis für die mikrobielle Umsetzung von Methan am Meeresboden. Ungewöhnlicherweise wurden die Meeresforscher an Land fündig. 350 km südlich der namibischen Hauptstadt Windhoek untersuchten sie im ausgetrockneten Bett des Fischflusses Aufschlüsse in 302 Mio Jahre altem Schiefergestein. "In der einige Meter hohen Steilwand des Flussufers treten mehrere, bis zu 2 m hohe Kalksteinknollen hervor", berichtet Birgel. "Das Kalkgestein entstand einst als Abfallprodukt der mikrobiellen Methannutzung im Meeresboden. Es wurde ausgefällt und im Meeresboden abgelagert." Für Birgel und seine Kollegen entscheidend: Im Kalkstein sind molekulare Fossilien, so genannte Biomarker konserviert, die von den ehemals lebenden Mikroorganismen zeugen. Biomarker sind Kohlenwasserstoffverbindungen, die Rückschlüsse auf den biologischen Ursprung des Gesteins erlauben. Durch aufwendige Analysen der molekularen Fossilien konnte Birgel nachweisen, dass im vorzeitlichen Ozean tatsächlich mikrobielle Methannutzung stattfand. Dass er dabei an Land fündig wurden, ist kein Zufall: Vor 300 Mio Jahren, im Zeitalter des Karbon, war das heutige südliche Afrika noch mit der Antarktis verbunden und befand sich in polaren Breiten. Während das Hinterland großflächig vergletschert war, verlief die Meeresküste quer durch das heutige Namibia. Das Gebiet des Fischflusses bildet damals den Grund einer etwa 600 m tiefen und sehr nährstoffreichen Meeresbucht. <small> Geology, Juli 2008, p. 543-546. </small>

Sechste BDI BioDiesel-Anlage in Spanien eröffnet

Nach Anlagen in Barcelona, Huesca, Almeria und Sevilla wurde in Ferrol die sechste von <a href=http://www.bdi-biodiesel.com>BDI - BioDiesel International</a> in Spanien errichtete Biodiesel-Anlage eröffnet. <% image name="BDI_Ferrol" %><p> Die von Entaban Biocombustibles del Gualdalquivir betrieben Anlage hat eine Kapazität von 200.000 t, rund 226 Mio l Biodiesel pro Jahr, und ist damit die größte Biodieselanlage Spaniens. Aus pflanzlichen Ölen wie Soja- und Rapsöl wird mit einer Ausbeute von 100 % hochqualitativer, der EN 14214 entsprechender Biodiesel hergestellt. Durch die BDI-Technologie können auch nichtraffinierte und damit unbehandelte Öle unmittelbar und ohne weitere Verluste verarbeitet werden. Zusätzlich entstehen bei der Herstellung als Nebenprodukte technisches Glycerin mit einer Reinheit von 90 % sowie Düngemittel für den landwirtschaftlichen Bereich. Die Anlage mit einer eigenen Schiffsanlege- bzw. Verladestation befindet sich im neu errichteten Hafen von Ferrol. Die günstige Rohstoffversorgung per Seeweg ist dadurch optimal möglich. Das Gesamtinvestitionsvolumen für die Produktionsanlage samt allen Zusatzbauten beträgt 47,7 Mio €. Sechste BDI BioDiesel-Anlage in Spanien eröffnet

Oregano zeigt Wirkung gegen Entzündungen

Oregano gibt nicht nur der Pizza ihren typischen Geschmack. Das Gewürz enthält auch eine Substanz, die unter anderem gegen Entzündungen zu helfen scheint. Das haben Forscher der Uni Bonn und der ETH Zürich herausgefunden. Oregano zeigt Wirkung gegen Entzündungen <table> <td><% image name="Origanum_vulgare" %></td> <td align="right"><small> <b>E-BCP</b> (Beta-Caryophyllen) ist ein typischer Inhaltsstoff vieler Gewürz- und Nahrungspflanzen. So kommt die Substanz auch in Basilikum, Rosmarin, Zimt und schwarzem Pfeffer vor. Mit unserer Nahrung nehmen wir täglich bis zu 200 mg des ringförmigen Moleküls auf. </small><p><p> Unbekannt war bisher, dass E-BCP im Körper segensreiche Wirkungen entfalten kann: "Nach unseren Ergebnissen ist E-BCP entzündungshemmend", erklärt Andreas Zimmer vom Bonner Life&Brain-Zentrum. "Aber nicht nur das: Experimente an Mäusen haben gezeigt, dass die Substanz sogar bei Osteoporose wirksam ist." </td> </table> Beta-Caryophyllen dockt spezifisch an bestimmte Empfänger-Strukturen in der Zellmembran an, die Cannabinoid-CB2-Rezeptoren. Dadurch verändert sich das Verhalten der Zelle: Sie schüttet dann beispielsweise weniger entzündungsfördernde Signalstoffe aus. "Wir haben Mäuse, die unter einer entzündlichen Schwellung der Pfote litten, mit E-BCP behandelt", erläutert Jürg Gertsch von der ETH Zürich. "In bis zu 70 % der Fälle klang die Schwellung daraufhin ab." <b>Pizza macht nicht high.</b> Damit könnte E-BCP als Ausgangspunkt für neue Medikamente in Frage kommen. Besonders attraktiv für Pharmaforscher ist dabei, dass die Substanz in der Natur so häufig vorkommt. Weiters hat E-BCP im Gegensatz zu anderen Substanzen, die auf den CB2-Rezeptor wirken, keine berauschende Wirkung. Der CB2-Rezeptor hat nämlich einen "Bruder" namens CB1, der vor allem Drogenforschern ein Begriff ist. CB1 kommt unter anderem in den Nervenzellen des Gehirns vor. An ihn können etwa bestimmte Inhaltstoffe der Hanfpflanze andocken. Was dann passiert, wissen Marihuana-Konsumenten allzu genau. Sowohl CB1 und CB2 sind Teil des Endocannabinoid-Systems. Forscher schreiben ihm mehr und mehr eine wichtige Rolle bei verschiedenen Erkrankungen zu: Läuft es aus dem Ruder, können vermutlich Herzkrankheiten, Allergien, chronische Schmerzen oder auch Gedächtnisstörungen die Folge sein. "Endocannabinoide sind Substanzen, die der Körper selbst bildet und die ihn im Gleichgewicht halten", erklärt Zimmer. So wirken sie bei einer Entzündung wie ein Tritt auf die Bremse: Sie verhindern, dass das Immunsystem zu viel des Guten tut und Abwehrreaktion außer Kontrolle gerät. Auch chronische Störungen wie Morbus Crohn lassen sich vielleicht mit E-BCP in den Griff bekommen. "Die Verbindung könnte ein wichtiger Faktor in der Ernährung sein, um derartige Zivilisationskrankungen zu bremsen", vermutet Gertsch. Wer künftig alle Speisen mit Oregano würzt, lebt damit aber trotzdem nicht unbedingt gesünder. "Das Endocannabinoidsystem kommt dann zum Zuge, wenn bei Stoffwechselprozessen das Gleichgewicht gestört ist", sagt Zimmer. "Es ist ähnlich wie mit Antidepressiva: Die helfen zwar bei Depressionen. Ein Gesunder bekommt durch sie aber keine bessere Laune." <small> Original: 23. Juni, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). </small>

Seiten