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Biotechnologie im industriellen Maßstab

Das Hungarian Institute of Biotechnology hat die Exklusivrechte an einem neuen, patentierten Verfahren zur Herstellung von Monohydroxybernsteinsäure im industriellen Maßstab. Monohydroxybernsteinsäure ist ein weißer, kristalliner Feststoff, der in der pharmazeutischen und Nahrungsmittelindustrie breiten Einsatz findet und der zukünftig möglicherweise eine Alternative zum nicht abbaubaren Kunststoff darstellen kann.
Biotechnologie im industriellen Maßstab
Monohydroxybernsteinsäure, auch Apfelsäure genannt, ist eine optisch aktive, organische Substanz. Sein (L) oder (-) optisches Isomer wird auf natürliche Weise in einer Reihe biochemischer Reaktionen erzeugt, die für den Metabolismus von Tieren und Pflanzen fundamental sind und als Citratzyklus oder Krebszyklus bekannt sind. Diese Säure findet sich auch in dem Saft von unreifem Obst, wie beispielsweise grünen Äpfeln.

Es wurde jetzt eine äußerst effiziente Technologie für die Herstellung von Monohydroxybernsteinsäure im industriellen Maßstab entwickelt, die sowohl effizienter als auch kostengünstiger ist als die derzeit angewandten Methoden. Durch Biosynthese entsteht nur die biologisch aktive L-Form unter Verwendung genetisch veränderter, immobilisierter und getöteter Mikroorganismen. Durch genetische Mutation wird ihr katalytisches Potenzial beeinflusst und um das Tausendfache gesteigert. Es wird ein Dauerfluss-Bioreaktor eingesetzt, der im Wesentlichen Fumarate in Monohydroxybernsteinsäure mit einer Mindest-Halbwertszeit von 600 Tagen umwandelt. Als Substrat wird Ammoniumfumarat oder Natriumfumarat verwendet. Der Bioreaktor erzeugt somit keine unerwünschten Nebenprodukte wie Aminosäuren oder andere organische Säuren aus dem Substrat. Ein 20-Liter-Reaktor kann ca. 30 Tonnen L-Malat pro Jahr erzeugen. Die Methode ist nicht umweltschädlich, da genetisch manipulierte, jedoch getötete Zellen verwendet werden. Sie stellt auch keine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar.

Die Mengen an L-Monohydroxybernsteinsäure, die mit dieser Biosynthesemethode erzeugt werden können, bewegen sich offensichtlich im industriellen Maßstab und werden von der pharmazeutischen und der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt werden. Malate finden jedoch möglicherweise noch eine weitere Anwendung, die für die Umwelt von größter Bedeutung ist. Es besteht die Möglichkeit, Malate für die Herstellung von biologisch abbaubaren Polymeren zu verwenden, die nicht abbaubare Kunststoffe zukünftig ersetzen könnten.

Verwandte Informationen

Datensatznummer: 80213 / Zuletzt geändert am: 2005-09-18
Bereich: Biologie, Medizin