Die industrielle Herstellung natürlicher oberflächenaktiver Stoffe
In der Chemikalien- und Kunststoffindustrie findet ein deutlicher Übergang von Petrochemikalien zu erneuerbaren und nachhaltigen Rohstoffen statt. Die biomassebasierte Biotechnologie, die in Aussicht stellt, aus Abfällen umweltfreundliche Chemikalien und Produkte mit einem hohen Mehrwert herzustellen, tut sich hierbei als beliebte Alternative auf. Das Konzept der integrierten Bioraffinerie (Integrated Biorefinery, IBR) ist dementsprechend entwickelt worden, um verschiedene Abfallströme aus verschiedenen europäischen Industrien zu verwalten. Im Vergleich zu auf Petrochemikalien basierenden Polymeren und oberflächenaktiven Stoffen ist die Herstellung natürlicher Alternativen jedoch mit höheren Kosten verbunden. Um dies zu adressieren, schlugen die Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts SIMPHASRLS (Exploitation of oily wastes for the simultaneous production of polyhydroxyalkanoates (PHAs) and rhamnolipids (RLs)) zur gleichzeitigen Herstellung von Produkten mit einem hohen Mehrwert in Form von Polyhydroxyalkanoaten (PHAs) und Biotensiden die Verwendung nicht pathogener Bakterien vor. Diese sammeln sich jeweils innerhalb von Zellen an oder werden im Nährmedium abgesondert. In einem ersten Schritt untersuchten die Forscher gründlich die Bakterienstämme, die PHAs und oberflächenaktive Stoffe herstellen können und es wurden die Kultivierungsbedingungen optimiert. Ein Schwerpunkt wurde darauf gelegt, ölhaltige Abfälle als Substrat zu nutzen. Der vorgeschlagene Ansatz gab im Hinblick auf die öffentliche Sicherheit oder Gesundheit angesichts der nicht pathogenen Natur der Bakterien keinen Anlass zu Bedenken. Es waren geringere Herstellungskosten möglich, da für die gleichzeitige Herstellung von PHAs und Biotensiden unter Verwendung kostengünstiger Substrate lediglich ein Bioreaktor erforderlich war. Des Weiteren verringerte die Verarbeitung von Pflanzenölresten potenzielle Umweltgefahren bei der Entsorgung. In Anbetracht des aktuellen Trends im Bereich der natürlichen Produkte und des PHA-Verbrauchs weist die SIMPHASRLS-Strategie insgesamt gesehen einen hohen Vermarktungswert auf. Bedeutsamer Weise unterstützt der umweltfreundliche Ausstoß eine Biomasse basierte IBR-Strategie, die nicht auf Substrate aus fossilen Brennstoffen angewiesen ist.
Schlüsselbegriffe
Oberflächenaktiver Stoff, Bakterien, SIMPHASRLS, PHA, Rhamnolipide
