Extrusion 4-2017

45 Extrusion 4/2017 Technische Universität München Professur für Industrielle Biokatalyse Prof. Dr. Thomas Brück, brueck@tum.de Lichtenbergstr. 4, 85748 Garching, Germany www.ibc.ch.tum.de www.baybiotech.de/ den Lehrstühlen für Makromolekulare Che- mie in Garching und für Chemie Biogener Rohstoffe in Straubing zeigten im Rahmen des Projekts, wie die mechanischen Eigen- schaften des Biopolymers durch Zugabe an- derer Kunststoffe, beispielsweise biologisch hergestellten Polylactiden, verändert werden können. Neue Möglichkeiten eröffnet die Trennung der Herstellung der Einzelbausteine von der Polymerisierung. Das Team von Thomas Brück, Professor für Industrielle Biokatalyse der TU München, entwickelte eine ressour- censchonende biotechnologische Produkti- on der Monomere aus Kleie, die als kosten- günstiges Nebenprodukt bei der Mehlher- stellung anfällt. Indem sie diese Monomere mit solchen mi- schen, die aus beta-Butyrolacton hergestellt wurden, können Forschende der Lehrstühle für Makromolekulare Chemie und für die Chemie Biogener Rohstoffe gezielt Unregel- mäßigkeiten in das Polymer einbauen und so die Materialeigenschaften für die jeweilige Anwendung maßschneidern. Auch verbes- serte metallische und biogene Katalysatoren für die Öffnung des Butyrolacton-Rings sind Teil der Forschungsarbeit. Biotechnologische Produktion chemischer Zwischenprodukte Viele biotechnologische Prozesse nutzen sich spontan bildende Biofilme. Allerdings sind diese oft sehr empfindlich und nicht an alle gewünschten Reaktionen anzupassen. Teams der Lehrstühle für Bioprozesstechnik und für Makromolekulare Chemie II der Uni- versität Bayreuth entwickelten daher künstli- che Biofilme, bei denen die Mikroorganis- men in eine maßgeschneiderte synthetische Polymermatrix eigebettet werden. Dadurch sind die Bakterien sehr viel robuster und können für unterschiedlichste Einsatzfälle genutzt werden. Essigsäurebakterien werden bereits für die Produktion von Vitamin-C genutzt. Da das Bakterium in der Natur auf verschiedenste Umweltreize reagieren muss, besitzt es ver- schiedenste Enzyme an seiner Oberfläche. Mit neu entwickelten molekularbiologischen Methoden gelang es den Forscherinnen und Forschern der Lehrstühle für Mikrobiologie am TUM-Standort Weihenstephan und am Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik in Gar- ching, nicht benötigte Enzyme zu entfernen. Die Energie des Bakteriums konzentriert sich damit auf die für die erwünschte biotechno- logische Umsetzung relevanten Enzyme. Die Aktivität steigt und Nebenreaktionen wer- den unterbunden. Verbindungen, die sich wie Bild und Spiegel- bild zueinander verhalten, sind wichtige Bausteine für die Synthese pharmazeutischer Produkte. Sogenannte Enreduktasen können Wasserstoffatome an Doppelbindungen an- lagern und damit diese Chiralität genannte Eigenschaft erzeugen. Beispielsweise ent- steht so aus dem im Kümmelöl vorkommen- den Carvon das chirale Dihydrocarvon. Mit verschiedenen Methoden des Protein Engi- neerings veränderten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Lehrstuhl für Biover- fahrenstechnik der TU München ein entspre- chendes Enzym so, dass es eine mehr als viermal höhere Aktivität erreicht. Synergie der Verbundforschung „Die erfolgreiche Arbeit des Forschungsver- bunds zeigt beispielhaft den großen Nutzen der interdisziplinären Arbeit im Verbund über verschiedene Standorte hinweg“, sagte Thomas Brück, Professor für Industrielle Bio- katalyse der TU München. „Die Verknüp- fung der drei TUM-Standorte Straubing, Weihenstephan und Garching spannt den Bogen von der Grundlagenforschung bis zur Anwendungsentwicklung und beschleunigt den Weg zur tatsächlichen Umsetzung enorm.“ Auf Seiten der TU München waren der Lehr- stuhl für Chemie Biogener Rohstoffe und die Professur für Biogene Polymere in Straubing, der Lehrstuhl für Mikrobiologie in Weihen- stephan sowie die Lehrstühle für Bioverfah- renstechnik, für Makromolekulare Chemie und für Industrielle Biokatalyse in Garching beteiligt. Weitere Mitglieder des Verbunds sind die Lehrstühle für Bioprozesstechnik und für Makromolekulare Chemie II der Uni- versität Bayreuth sowie der Lehrstuhl für Bio- verfahrenstechnik der Universität Erlangen- Nürnberg, der den vom Bayerischen Staats- ministerium für Umwelt und Verbraucher- schutz finanzierten Projektverbund koordi- niert. www.getecha.de Kunststoff- zerkleinerung ohne viel Lärm sehr ef zient einfach und sicher Unsere Lösung für Sie! Getecha GmbH Am Gemeindegraben 13 63741 Aschaffenburg Tel: 06021-8400-0 Fax: 06021-8400-35 info@getecha.de