Chemische Grundstoffe: Neue Technologie für die Herstellung

Viel Poten­tial wird den Biokatalysatoren zur indus­triellen Pro­duk­tion chemis­ch­er Verbindun­gen für die Pharma‑, Agrar- und Lebens­mit­tel­branche zugeschrieben. Im Forschung­spro­jekt „Ober­flächendis­play von Enzy­men als Plat­tformtech­nolo­gie“ arbeit­en Wis­senschaftler der Tech­nis­chen Hochschule Mit­tel­hessen daran, den Ein­satz solch­er Biokatalysatoren zu vere­in­fachen und kom­fort­abler zu gestal­ten. Das Land Hes­sen fördert das Vorhaben im Rah­men des Pro­gramms „Forschung für die Prax­is“ mit 40.000 Euro. Pro­jek­tleit­er ist Prof. Dr.-Ing. Dirk Holt­mann vom Insti­tut für Biover­fahren­stech­nik und Phar­mazeutis­che Technologie.

„Mit dem stetig wach­senden Bewusst­sein für Nach­haltigkeit steigt die Nach­frage nach regen­er­a­tiv­en Alter­na­tiv­en zur herkömm­lichen organ­is­chen Syn­these­chemie. Großes Poten­tial hier­für bergen aus der Natur isolierte Enzyme, die mith­il­fe moleku­lar­biol­o­gis­ch­er Meth­o­d­en für ihre spez­i­fis­che Anwen­dung in der Indus­trie als soge­nan­nte Biokatalysatoren zur ökol­o­gis­chen Pro­duk­tion organ­is­ch­er Verbindun­gen angepasst werden.“
— Prof. Dr.-Ing. Dirk Holtmann

Zu den quan­tifizier­baren Vorteilen der enzy­ma­tis­chen oder mikro­biellen Bio­trans­for­ma­tion gehören unter anderem eine kleinere Anzahl an Pro­duk­tion­ss­chrit­ten, ein gerin­ger­er Energie­ver­brauch, die Reduk­tion der Schad­stof­fe­mis­sio­nen und Einsparun­gen bei Rohstoffen.
Trotz­dem ist der Ein­satz von Biokatalysatoren in der Chemis­chen Indus­trie bish­er auf wenige Gebi­ete beschränkt. Denn die Enzyme sind häu­fig nicht sta­bil, und ihre Her­stel­lung ist aufwändig und teuer. Die Wis­senschaftler wollen deshalb eine Tech­nolo­gieplat­tform entwick­eln, mit der die Enzyme an der Ober­fläche von Bak­te­rien­zellen ver­ankert wer­den. Sie wollen damit zeigen, dass der Ein­satz von Biokatalysatoren mit diesen so genan­nten ober­flächen­präsen­tierten Enzy­men zu ein­er erhe­blichen tech­nis­chen, ökol­o­gis­chen und ökonomis­chen Verbesserung der Pro­duk­tion organ­is­ch­er Verbindun­gen führt. Dazu wer­den moleku­lar­biol­o­gis­che und ver­fahren­stech­nis­che Arbeit­en kom­biniert und in einem Net­zw­erk aus akademis­chen und indus­triellen Part­nern validiert.