20 November 2008

Rostfrei durch Enzyme

Sideriphone ermöglichen umweltfreundliche Entrostung

Rost verursacht allein in Deutschland einen Schaden von rund 35 Milliarden Euro im Jahr. Bislang ist die Beseitigung mit hohen Umwetlbelastungen verbunden. Beim Beizen mit Flusssäure oder anderen hochkonzentrierten anorganischen Säuren sind die Beschäftigten gefährdet, die Werkzeuge schnell verschlissen und die Entsorgungskosten der aggressiven Materialien gewaltig. Wissenschaftler des Braunschweiger Biotechnologie-Unternehmens ASA Spezialenzyme GmbH sind auf eine umweltfreundlichere Lösung gestoßen. Mit Unterstützung im BMBF-Förderschwerpunkt Nachhaltige Bioproduktion ist es ihnen gelungen, Enzyme für die Entrostung zu verpflichten.

©Fotolia
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Dabei nutzten die Forscher die Tatsache, dass Rost nichts weiter als oxidiertes Eisen ist – und Eisen steht bei vielen Lebewesen auf dem Speiseplan. Mikroorganismen und Pflanzen haben spezielle Strategien entwickelt, um das für sie so wichtige Spurenelement auch in eisenarmen Regionen zu ergattern. Bestimmte Enzyme – die Siderophore – können Eisen-Ionen aus der Umgebung aufnehmen, sie in einen Komplex einbinden und damit so verändern, dass sie in die Zellen aufgenommen werden können. Rost besteht hauptsächlich aus Eisen(III)Oxid (Fe2O3) in dem das Eisen dreiwertig vorliegt.

Mit Enzymen Rost bekämpfen
Siderophore sind in der Lage, Fe3+-Ionen mit hoher Affinität zu komplexieren und an der Mikroorganismenzellmembran als Fe2+-Ionen wieder abzugeben. Siderophore sind sehr effektive Komplexbildner. Die Effektivität der biologischen Eisenaufnahme zeigt sich auch daran, dass mehr als 99% der im Meer vorkommenden gelösten Eisenmenge in organisch gebundener Form vorliegt.

Siderophore sind auch bei oxidiertem Eisen wirksam. Die Enzyme umschließen den porösen Rost und lösen ihn von der darunter liegenden harten Eisenoberfläche ab. Das nutzten die Wissenschaftler von ASA, um ein wässriges Tauchbad zu entwickeln, in dem die Enzyme weiterhin aktiv sind. Ohne giftige Säuren und ohne gesundheitliche Belastungen für die Mitarbeiter werden dort rostige Stahloberflächen bei normaler Zimmertemperatur wieder blank. Schon nach einer Stunde haben die Siderophore ihre Aufgabe erledigt. Sie können zusammen mit der wässrigen Lösung im normalen Abwasser entsorgt und von Kläranlagen problemlos gereinigt und wieder aufbereitet werden.

Source: Biotechnologie.de, 2008-11-19.

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