Neue Kooperationen geplant
Chemiker setzen auf Biotechnik

Sie sollen die Produktionskosten senken und gleichzeitig die Öko-Bilanz verbessern: Biotechnologische Verfahren haben ein großes Potential für die chemische Industrie.

DÜSSELDORF. „In unserem neuen Standort in Delft konnten wir mit biotechnologischen Methoden die Produktionskosten für das Antibiotikum Cephalexin halbieren“, berichtet Colja Laane, Experte für Biotechnologie beim holländischen Chemie-Konzern DSM. Statt mit zehn Syntheseschritten wird der Wirkstoff nun in drei auf Mikroorganismen und Enzymen beruhenden Schritten hergestellt. Positiver Nebeneffekt: Ressourcen- und Energieverbrauch sind ebenfalls um mehr als die Hälfte gesunken.

Einen wahren Siegeszug prophezeien Marktforscher der industriellen Biotechnologie. Insbesondere in der Herstellung von Feinchemikalien kommen Mikroorganismen und Enzyme nach einer Studie des Vereins Deutscher Ingenieure zum Zuge: Bis 2010 werden danach biotechnische Verfahren bei der Produktion von 30 bis 60 Prozent der Feinchemikalien und 15 Prozent der Basischemikalien beteiligt sein. Aufbruchstimmung auch beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF): Staatssekretär Thomas Rachel kündigte Ende April die Initiative „Bio-Industrie 2021“ an. Fördervolumen: 150 Millionen Euro für die nächsten fünf Jahre.

„Im Prinzip lässt sich jede chemische Reaktion mit Enzymen durchführen“, sagt Herfried Griengl, Leiter des an der TU Graz angesiedelten Zentrums für Angewandte Biokatalyse. Eine der größten Herausforderungen sei die Herstellung von maßgeschneiderten Enzymen, mit denen die Reaktionen weiter optimiert werden können. Die Forscher entwerfen dazu neue dreidimensionale Enzymstrukturen in der Hoffnung, dass diese die Synthese positiv beeinflussen. „Der komplexe Zusammenhang zwischen Struktur und Funktion macht solche Versuche allerdings schwer planbar“, sagt Griengl.

Andere Forscher setzen deshalb auf die Evolution im Reagenzglas: In vielfältigen Versuchsreihen rufen sie zufällige Mutationen an den Enzymen hervor und untersuchen sie anschließend auf ihre Eignung für die gewünschte Reaktion. Viele Biotech-Firmen, darunter Novozymes aus Dänemark, Direvo aus Köln oder Brain aus der Nähe von Darmstadt, sind auf diese Methoden spezialisiert.

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