Chemikalien biotechnologisch produzieren
Oxidative Enzyme, die sogenannten Oxidoreduktasen, katalysieren Redoxreaktionen, bei denen Elektronen von einem Reaktionspartner auf einen anderen übertragen werden. Sie finden sich in allen Lebewesen, wo sie wichtige Stoffwechselvorgänge ermöglichen.
Eine besondere Eigenschaft macht diese Enzyme für biotechnologische Anwendungen in der chemischen Industrie interessant: Sie erlauben es, molekularen Sauerstoff als Cosubstrat zu verwenden und auf diese Weise funktionalisierte Zwischenstufen oder Endprodukte für die Grundstoff- und Feinchemie herzustellen.
Dabei hat die Produktion dieser Chemikalien mithilfe oxidativer Enzyme gegenüber der chemischen Synthese viele Vorteile:
- größeres Spektrum an potenziellen Produkten
- Verwendung chemisch nichtaktivierter Ausgangsverbindungen möglich
- milde Reaktionsbedingungen hinsichtlich Temperatur, Druck, und pH-Wert
- Verzicht auf toxische oder explosive Oxidationsmittel
- Oxidoreduktasen arbeiten chemo-, regio- und stereoselektiv, dadurch werden Ausbeuten gesteigert und Nebenprodukte minimiert
Ein interdisziplinärer Ansatz mit insgesamt 13 Kooperationspartnern aus Wissenschaft, Forschung, mittelständischer Wirtschaft und Großchemie innerhalb des DBU-geförderten Forschungsverbundes ChemBioTec zielt daher darauf ab, Verfahren zu entwickeln, die den Einsatz oxidativer Enzyme in der Chemie vorantreiben.
Für die Synthese von ε-Caprolacton, einem Ausgangsprodukt für die Herstellung von Polyestern und Polyethern, wurde ein biokatalytischer Gesamtprozess erarbeitet und charakterisiert. Die SeSaM-Biotech GmbH, Bremen, entwickelte auf Grundlage umfangreicher Mutantenbibliotheken verschiedene maßgeschneiderte katalytische Enzyme, die den anderen Projektpartnern zur Verfügung gestellt wurden.
Projektthema:
Förderschwerpunkt Biotechnologie – ChemBioTec: Nachhaltige biokatalytische Oxidationsprozesse
www.chembiotec.de
Projektkoordination:
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald Institut für Biochemie
Felix-Hausdorff-Straße 4
17487 Greifswald
uwe.bornscheuer@uni-greifswald.de
www.chemie.uni-greifswald.de
Projektdurchführung:
Enzymicals AG
Walther-Rathenau-Straße 49a
17489 Greifswald
Telefon 03834|515-47-0
info@enzymicals.com
www.enzymicals.de
SeSaM-Biotech GmbH
Campus Ring 1
28759 Bremen
Telefon 0421|4797063
info@sesam-biotech.de
www.sesam-biotech.com
AZ 13234