Nachwachsende Rohstoffe in der Wikipedia, Band 1

Biokatalyse 195
Biokatalyse
Als Biokatalyse wird eine Umsetzung und
Beschleunigung oder Lenkung chemischer Reaktionen
(Katalyse) bezeichnet, in der Enzyme als biologische
Katalysatoren dienen. Enzyme bestehen vollständig
oder überwiegend aus einem oder mehreren Proteinen
(Eiweißen) und teilweise auch einem Kofaktor. Die
meisten biochemischen Reaktionen in Lebewesen
werden von spezifischen Enzymen katalysiert.
Beim Einsetzen der Biokatalyse in technischen
Anwendungen (Biotechnologie) werden Enzyme,
entweder isoliert oder in der lebenden Zelle, zur
Katalyse von chemischen Reaktionen verwendet. Es ist
ein junges Gebiet im Überschneidungsbereich von
[1] [2] [3]
Biotechnologie und Chemie.
Als Synonyme zum Begriff Biokatalyse werden
gelegentlich die Begriffe Biokonversion und
Biotransformation verwendet. Teilweise wird aber
auch unterschieden in Biokatalyse als Überbegriff für
alle enzymkatalysierten biochemischen Reaktionen,
während die beiden anderen Begriffe für
enzymkatalysierte Reaktionen in technischen
Anwendungen (Biotechnologie) verwendet werden.
Geschichte
Bei der Biokatalyse, zum Beispiel beim Bierbrauen, handelt es sich um
eine der ältesten bekanntesten chemischen Prozesse der Menschheit.
Seit Jahrhunderten sind biokatalytische Prozesse unter Einsatz von
Bakterien, Hefen oder Pilze, besonders in der Herstellung von Wein,
Bier. Käse und anderen Nahrungsmitteln bekannt. Auch in der
Pharmazeutischen Industrie werden seit langen biokatalytische
Prozesse eingesetzt.
Dabei geht es zum Teil um die Verwirklichung von anders nicht
durchführbaren Reaktionen und zum Teil um den Ersatz von bereits
bestehenden Synthesen mit giftigen Reagenzien und Lösemitteln. Im
Bioreaktor (Fermenter) im Labormaßstab
Gärbehälter zur Weinherstellung
Sinne der Nachhaltigkeit werden diese durch mildere Methoden ersetzt, denn Biokatalysatoren arbeiten häufig in
Wasser und bei 20-40°C.
Beispiele für wirtschaftlich bedeutende biokatalysierte Prozesse sind die Herstellung von Vitamin C, die
Aspartam-Herstellung, die Verzuckerung von Stärke zu Glukosesirup und die Antibiotika-Herstellung durch
enzymatische Spaltung von Penicillin G.