Biokatalyse statt Erdöl

Enzyme von Evonik sollen Erdöl Konkurrenz machen

Forscher des Spezialchemieunternehmens Evonik Industries, Essen, haben in Kooperation mit Wissenschaftlern der Universität Graz einen biokatalytischen Zugang zu 1-Alkenen wie Propen und 1-Buten gefunden. Solche Kohlenwasserstoff-Verbindungen gelten als Schlüsselsubstanzen, aus denen die chemische Industrie in ihrer Verbundproduktion hochwertige Produkte gewinnt. Evonik nutzt beispielsweise Propen für die Herstellung von Superabsorbern oder Methionin, 1-Buten dient als Baustein für viele Polyethylentypen und kann als Rohstoff für die Herstellung von Weichmachern genutzt werden. Diese Rohstoffe werden bisher aus Erdöl gewonnen. Ihre Gewinnung mit Hilfe der Biokatalyse hat heute keine wirtschaftliche Bedeutung, doch wenn es gelingt, hier technisch und wirtschaftlich machbare Lösungen zu entwickeln, könnten biotechnologische und petrochemische Prozesse in der chemischen Industrie effizient zu einem Verbund verknüpfen werden.


Die Forscher aus der Industrie und der Universität Graz haben nun ein Enzymsystem gefunden, das die Umwandlung von gesättigten in der Natur vorkommenden kurzkettigen Fettsäuren in 1-Alkene bestmöglich katalysiert: Als Ausgangsstoff für die 1-Alkene dienen in der Natur vorkommende kurzkettige Alkansäuren – also gesättigte Fettsäuren, die von Bakterien produziert werden. Ein etabliertes Enzymsystem katalysiert diese chemische Reaktion – die oxidative Decarboxylierung von Alkansäuren zu 1-Alkenen – sehr effizient und substratspezifisch. Die benötigten Elektronen für die Oxidation werden vom Sauerstoff der Luft aufgenommen – hierfür sorgt eine Kaskade aus zwei weiteren Enzymsystemen.
In einem nächsten Schritt soll die Enzymkombination in lebende Zellen transferiert werden. Das Endziel ist es, nachwachsende Rohstoffe mit Hilfe biotechnologischer Prozesse für die chemische Industrie nutzbar zu machen.   


Mehr Informationen in der neuen Ausgabe 53 des Science-Newsletters elements von Evonik


Foto: evonik – Aus dem Biotechnologie-Labor bei Evonik in Marl.




27.01.2016
KK

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