Biotechnologische Produktion von Naturlatex

Naturkautschuk aus dem Milchsaft (Latex) des Gummibaumes Hevea brasiliensis zeichnet sich durch eine extrem hohe Elastizität und Zugfestigkeit aus und ist aufgrund unterschiedlicher chemischer Eigenschaften nicht vollständig durch synthetischen Kautschuk zu ersetzen. Allerdings stößt die Naturkautschukproduktion aufgrund des stark ansteigenden weltweiten Bedarfs zurzeit an ihre Grenzen. Überdies besitzt Gummibaum-Naturkautschuk eine stark allergene Wirkung, die bei medizinischen Gummiprodukten problematisch ist. Die Alternative könnte lauten: Russischer Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz), dessen Kautschuk nachweislich keine allergischen Reaktionen auslöst.

In dem Verbundprojekt »LaKaZell« der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU), der Technischen Universität München (TUM) und des Unternehmens Phytowelt GreenTechnologies GmbH, Nettetal, ist es gelungen, eine Löwenzahnzellkultur zu etablieren, die in der Lage ist, Naturlatex zu produzieren.

Ein Antigentest des Löwenzahn-Latex belegte, dass keine der aus dem Gummibaum bekannten Antigene enthalten sind. Somit löst Löwenzahn-Latex keine der bekannten Latex-Allergien aus. Ansonsten besitzt Löwenzahn-Latex vergleichbare Eigen-schaften wie Gummibaum-Latex, ist also zur Kautschukproduktion geeignet.

Im Projekt durchgeführte Markierungsexperimente zur Kautschukbiosynthese der Löwenzahnzellen zeigten eindeutig die Abhängigkeit vom Mevalonat-Stoffwechselweg, über den in Eukaryoten ausgehend vom Acetyl-Coenzym A die Biosynthese von Isoprenoiden erfolgt. Da mehrere Gene für die Schlüsselenzyme dieses Syntheseweges charakterisiert werden konnten, besteht die Möglichkeit, die Kaut-schuksyntheserate zu optimieren, sodass sich die Kautschukausbeute aus der Zellkultur erhöht und der Prozess damit wirtschaftlicher wird.

Darüber hinaus wurden Ansatzpunkte gefunden, um die Aktivität von cis-Prenyltransferasen zu erhöhen. Diese Enzyme katalysieren die Polymerisation von Isopreneinheiten – Naturkautschuk besteht aus dem »Baustein« Isopren, der zu langen Polyisoprenketten verbunden ist.

Insofern bietet das Projekt »LaKaZell« ein biotechnologisches Ganzzellproduktionsverfahren für allergenfreien Naturlatex und damit eine Möglichkeit, dem steigenden Latexbedarf zu begegnen.

Projektthema:
Nachhaltige Bioproduktion von allergen-freiem Naturlatex und -kautschuk in Zellkulturen

Projektdurchführung:
Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen
Schlossplatz 55
48143 Münster
Telefon    0251|83-22302
dpruefer@uni-muenster.de
www.uni-muenster.de

Kooperationspartner:
Technische Universität München, München
presse@tum.de
www.tum.de

Phytowelt GreenTechnologies GmbH, Nettetal
contact@phytowelt.com
www.phytowelt.com


AZ 13255