Heinzelmännchen der Chemie: Startschuss zu EU-Millionen-Projekt fällt in Graz
Biokatalysatoren reinigen nicht nur Wäsche und Geschirr, sondern sind auch in der Herstellung von Pharmazeutika ganz außergewöhnliche Helferlein: extrem effizient, ressourcenschonend und äußerst umweltfreundlich. An der Karl-Franzens-Universität Graz untersuchen Chemiker um O.Univ-Prof. Dr. Kurt Faber und Ao.Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Kroutil weitere zukunftsträchtige Einsatzmöglichkeiten von Biokatalysatoren. Seit kurzem ist die Grazer Arbeitsgruppe Partnerin im Projekt "BioTrains", das von der EU mit insgesamt 4,3 Millionen Euro gefördert wird. Von 18. bis 20. März 2010 fällt mit einer Konferenz in Graz der Startschuss zu diesem groß angelegten internationalen Forschungsvorhaben.
Biokatalysatoren sind Enzyme, die chemische Reaktionen beschleunigen und kontrollieren. "Ihr Vorteil gegenüber der klassischen organischen und synthetischen Chemie ist, dass keine teuren Geräte oder Chemikalien benötigt werden und auch keine mitunter giftigen Abfallprodukte entstehen, die aufwändig entsorgt werden müssten", erklärt Wolfgang Kroutil. Somit schont die "grüne Chemie" nicht nur die Umwelt, sondern hilft auch Kosten zu sparen.
Die Natur zeigt vor, wie's geht. "Jeder Organismus ist in der Lage, mit Hilfe von Enzymen eine breite Palette an chemischen Reaktionen durchzuführen, um seinen Stoffwechsel aufrecht zu erhalten. Diese Eigenschaften machen wir uns zunutze", sagt Kroutil. Im Labor stellen die Wissenschafter die Umweltbedingungen lebender Zellen nach. "Enzyme arbeiten prinzipiell in wässriger Umgebung, dadurch ist der Einsatz von toxischen Lösungsmitteln nicht mehr vonnöten", unterstreicht der Grazer Chemiker.
Die enorme Vielfalt der in der Natur vorkommenden Biokatalysatoren erlaubt es, eine Menge unterschiedlicher Reaktionen durchzuführen. So werden Enzyme unter anderem aus Mikroorganismen im Kompost, aus dem Verdauungstrakt von Mensch und Tier, aus Pflanzen und Pilzen, Lebewesen der Tiefsee oder Geysiren isoliert und auf ihre Verwendung hin erforscht, wie Kroutil berichtet.
Die Biokatalyse hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen, nicht zuletzt durch ein Umdenken im Hinblick auf erneuerbare Ressourcen und Nachhaltigkeit. Die Chemiker der Karl-Franzens-Universität sind auf diesem Gebiet seit Jahren vorne mit dabei. "Mit Hilfe von Biokatalysatoren können jetzt schon - soweit bekannt - weltweit um die 130 Substanzen im industriellen Maßstab hergestellt werden, darunter zum Beispiel Antibiotika wie Cephalosporine", so Kroutil. "Das Potenzial ist aber bei Weitem noch nicht ausgeschöpft", betont der Chemiker, der die Biokatalyse ganz klar als das Verfahren der Zukunft betrachtet.
Das EU-Projekt "BioTrains", an dem führende Wissenschafter von zehn europäischen Universitäten und internationalen Firmen beteiligt sind, soll neue Horizonte in der Biokatalyse eröffnen. Gleichzeitig wird es zwanzig Nachwuchsforschern als hochkarätige Ausbildungsplattform die Chance bieten, sich drei Jahre lang intensiv einem Forschungsprojekt zu widmen. Dabei können sie das Know-how und die Infrastruktur der Gruppen an den verschiedenen Universitätsstandorten des Netzwerkes nützen. Die Kick-off-Konferenz in Graz wird von der Karl-Franzens-Universität, dem K2-Zentrum "Austrian Centre of Industrial Biotechnology" und von der EU unterstützt.
BioTrains-Forschungspartner: Universität Manchester/UK, Universität York/UK, Universität Basel/CH, TU Delft/NL, Universität Oviedo/E, Universität Lund/Schweden, TU Denmark/DK, TU Dortmund/D, Forschungszentrum Jülich/D, Karl-Franzens-Universität Graz
BioTrains-Partner-Unternehmen: GlaxoSmithKline, Lonza, CLEA, BASF, AstraZeneca, DSM, Pfizer u.a.
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