29 Januar 2016

Pflanzenbasiertes Enzym eröffnet EU-Industrie neue Möglichkeiten

In einem EU-finanzierten Projekt wurde ein neues Enzym entwickelt, das für die europäische Chemikalienindustrie enorme Vorteile bedeuten wird

Das übergeordnete Ziel des KYROBIO-Projekts bestand darin, das Instrumentarium an einzelnen chiralen Enantiomeren, die ein Europa hergestellt werden, mithilfe der Biotechnologie zu vergrößern. Der Schwerpunkt lag darauf, die industrielle Anwendung der Enzymklasse der Lyasen, die für zahlreiche industrielle Prozesse und Zwecke nützlich wäre, zu ermöglichen.

Die Forscher des KYROBIO-Projekts verfolgten einen überdisziplinären Ansatz, der sich von Enzymentwicklung über Chemie und Molekularbiologie bis hin zu Fermentierung und innovativen Isolierungsverfahren erstreckte, um die Flaschenhälse zu beseitigen, welche der Anwendung dieser neuen Technologie entgegenstehen.

Eines der vielversprechendsten Ergebnisse des Projekts liegt in der Entdeckung einer neuen Hydroxynitrillyase (HNL), die sich für die industrielle Anwendung besonders gut eignet. Dieses Enzym stammt aus einem einfachen Hasenfußfarn.

Farne und andere Pflanzen, darunter Steinobst- und Mandelbäume, setzen mithilfe eines HNL-Enzyms molekular gespeicherte Blausäure frei, um ihre Knospen vor Schädlingen zu schützen.

Einer der Projektpartner, das Austrian Research Centre of Industrial Biotechnology (ACIB), stellte mit einem in KYROBIO entwickelten Onlinetool fest, dass das Enzym des Farns auf Sequenzebene keiner bisher bekannten HNL ähnlich ist.

Dies ist von Bedeutung, da das Produkt der Rückreaktion von HNL-Enzymen, das Enantiomer, in der Industrie von hohem Nutzen ist, da es Cyanid an verschiedene Moleküle binden kann, die für zahlreiche industrielle Verfahren eingesetzt werden können.

So können beispielsweise unerwünschte Cyanidabfallprodukte umgewandelt werden, die bei der Herstellung von Acrylnitril entstehen. Acrylnitril wird nicht nur für Klebstoffe benötigt, sondern kommt auch bei der Textilproduktion als wichtiger Rohstoff für Acrylfasern zum Einsatz. Das Enzym liefert der Industrie zudem wertvolle Bausteine für pharmazeutische Wirkstoffe.

Die Projektpartner sind zuversichtlich, dass die Industrie großen Nutzen aus dem Enzym ziehen wird. Sie berichten, dass es effizienter und einfacher als frühere HNL anzuwenden ist, da es sich um ein kleines, unkompliziertes Enzym handelt.

Zu den Anwendungen, für die es nutzbar sein soll, zählen unter anderem Pflanzenschutz- und Insektenbekämpfungsmittel.

Das ACIB meldete bereits ein Patent an und verhandelt derzeit mit einem möglichen Partner aus der Industrie, um das neue Enzym zu vermarkten. Dies ist ein wichtiger Schritt für das Projekt, da eines der zentralen Ziele darin besteht, vielversprechende Chemikalien innerhalb von drei Jahren nach Projektende zur Marktreife zu führen.

Das KYROBIO-Projekt wurde inzwischen offiziell abgeschlossen und leistete einen wertvollen Beitrag, die Chemikalienindustrie der EU an die Spitze einer effizienten, nachhaltigen und umweltfreundlichen Produktion zu setzen.

 

Weitere Informationen

KYROBIO-Projektwebsite

Source: CORDIS news, 2016-01-26.

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