Ausweitung der industriellen Anwendung von Robusten Oxidativen
Biokatalysatoren zur Umsetzung und Produktion von Alkoholen
Heutzutage werden die meisten Chemikalien in industriellen Prozessen unter Verwendung von
Katalysatoren hergestellt. Ein Katalysator ist eine Substanz, die chemische Reaktionen beschleunigt.
Einige Reaktionen würden ohne Katalysator sogar gar nicht ablaufen oder wären so ineffizient, dass ein
Prozess zur Herstellung eines chemischen Produkts nicht kostendeckend wäre. Grob gesagt gibt es zwei
Typen von Katalysatoren:
Zum einen die künstlichen, chemischen Katalysatoren, die von
Wissenschaftlern im Labor entwickelt wurden (sogenannte homogene und heterogene Katalysatoren).
Zum anderen die Biokatalysatoren, wobei natürlich vorkommende Katalysatoren wie EnzymEiweißstoffe benutzt werden, um chemische Umsetzungen durchzuführen. In der Praxis kann man
Biokatalysatoren in der Natur identifizieren und dann in der Forschung weiter entwickeln, um einen
Biokatalysator - unabhängig von seiner natürlichen Herkunft und Funktion – für die gewünschte
chemische Reaktion zu optimieren. Ein Beispiel für einen solchen Biokatalysator in unserem Körper ist
das Enzym Alkohol Dehydrogenase, das Alkohol (Ethanol) umsetzen kann. Biokatalytische Prozesse wie
sie in der chemischen und pharmazeutischen Industrie angewendet werden nutzen verschiedene
Enzyme bzw. Enzymklassen wie die Alkohol Dehydrogenasen (ADH) und Cytochrom P450
Monooxygenasen. Diese Enzyme sowie modifizierte Versionen dieser Enzyme sind nützliche
Katalysatoren zur Produktion einer Reihe von chemischen Verbindungen, welche unter anderem in
Medikamenten, Kosmetika oder anderen Gesundheitsprodukten angewendet werden.
Biokatalysatoren, speziell Enzyme produziert von Mikroorganismen, stellen eine attraktive und
nachhaltige Alternative zur konventionellen chemischen Synthese dar, da sie unter milden Bedingungen
wie z.B. Raumtemperatur, neutralem pH-Wert und Umgebungsdruck angewendet werden können.
Trotzdem müssen sie häufig an die vorherrschenden Bedingungen der großtechnischen chemischen
Produktion angepasst werden. Ziel des ROBOX Projektes ist es robuste Biokatalysatoren für OxidationsReaktionen von chemischen Produkten aus den Marktsegmenten Pharma, Ernährung, Fein- und SpezialChemie sowie Materialien zu entwickeln und ihre Anwendung im Pilot-Maßstab zu demonstrieren. Auf
diese Weise wird ROBOX die techno-ökonomische Anwendbarkeit solcher Biokatalysatoren in der
chemischen Synthese nachweisen. Das ROBOX Projekt basiert auf zwei Säulen: Die CHEMIE der
Produktion und Oxidation von Alkoholen für industriell relevante Produkte sowie die BIOKATALYSE, die
in diesem Projekt zur Identifikation und Optimierung robuster Enzyme führen soll, um sie in möglichst
ökonomischen und ökologischen Prozessen anzuwenden und damit die gesellschaftlichen Bedürfnisse
nach nachhaltigen Produktionsmethoden adressieren. ROBOX wird durch die Firma DSM (Niederlande)
koordiniert und setzt sich aus einem ausgewogenen Mix industrieller und akademischer
Forschungsgruppen aus 10 verschiedenen Ländern in ganz Europa zusammen.
Weitere Informationen wie z.B. eine Übersicht der Arbeitsbereiche und ein Newsletter sind auf
öffentlichen Internetseite des ROBOX Projektes unter www.h2020ROBOX.eu zu finden.
„Das ROBOX Projekt wird von der Europäischen Union (EU) im Rahmen der EU Horizon 2020
Programms Forschung und Innovation Initiative H2020-LEIT-BIO-2014-1 unter dem Namen ROBOX
(Grant Agreement Nr. 635734) gefördert.“
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