Waschmittel: Lassen sich bald günstiger herstellen (Foto: pixelio.de, siepmannH)

Leipzig (pte004/15.09.2016/06:10) –

Forscher der Universität Leipzig http://uni-leipzig.de haben eine effiziente und kostengünstige Methode zur Herstellung
maßgeschneiderter Enzyme entwickelt, die für die chemische und die
Waschmittelindustrie sowie andere Branchen unerlässlich sind. Dabei
entstehen speziell designte Enzyme auf einem Biochip mit 96 Elektroden.
Diese lassen sich bei jeder klassischen chemischen Synthese als
natürliche Katalysatoren nutzen.

Kein Ko-Faktor zur Aktivierung

Bei dem komplizierten Verfahren werden Mikroelektroden
auf einer Biochip-Platte und ein darauf aufgebrachtes Enzym unter Strom
gesetzt. Das Enzym und die Mikroelektroden sind so optimiert, dass
dadurch die Elektronen direkt auf das Enzym übertragen werden können.
Dadurch wird das Enzym aktiviert und ist in der Lage, eine chemische
Reaktion zu katalysieren. Diese derart optimierten "Design-Enzyme" sind
beispielsweise eine wichtige Grundlage für die Herstellung von
Waschmitteln.

"Ziel ist es, eine chemische Reaktion zu ermöglichen –
ohne den teuren Ko-Faktor zur Aktivierung des Enzyms. Das ist uns jetzt
gelungen", sagt Forscherin Andrea Robitzki. Da der Biochip über 96
Elektroden verfügt, können bis zu 96 verschiedene Enzyme gleichzeitig
mit verschiedenen Substanzen in Verbindung gebracht werden. So können
die Wissenschaftler viel einfacher und schneller als bisher überprüfen,
welches Enzym sich am besten beispielsweise für die
Waschmittelherstellung eignet, etwa die Reinigungskraft verbessert.

Nutzung im industriellen Maßstab

Noch befindet sich der Prototyp aus Robitzkis
Arbeitsgruppe in der Entwicklung. Der entscheidende Schritt ist jedoch
geschafft. Ziel ist eine industrielle Nutzung dieser maßgeschneiderten
Enzyme. "Dafür haben wir jetzt die Grundlage geschaffen", ergänzt
Biochemiker Heinz-Georg Jahnke, der auch Ko-Autor des im Fachmagazin
"Biosensors and Bioelectronics" erschienenen Papers ist. Die Leipziger
Forscher denken, dass ihr Prototyp in zwei bis drei Jahren im großen
Maßstab für die industrielle Katalyse einsetzbar sein wird.