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.