Dokument 2.pdf - OPUS-Datenbank - Universität Hohenheim

3 Einleitung
schritt im Bereich der MS-Geräte und bioinformatischer Applikationen verknüpft. Welche
der oben erwähnten Methoden für eine bestimmte Fragestellung oder biologische
Proben geeignet ist, hängt von vielerlei Faktoren ab. Die in dieser Arbeit angewandten
Techniken werden daher in Abschnitt 3.3 genauer erläutert.
3.2 Biotransformationen
Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Analysen sind anhand der untersuchten
Substanzen in die vier Teilprojekte „Ethylenglycol/Glyoxylsäure“, „Butanol“, „Vanillin“
und „Terpene“ untergliedert.
In den folgenden Abschnitten werden die für diese Arbeit relevanten Biotransformationen
kurz vorgestellt. Dabei wird auf die bereits auf diesen Gebieten publizierten, sowie
die geplanten biotechnologischen Synthesewege eingegangen.
3.2.1 Synthese von Glyoxylsäure aus Ethylenglycol
Abbildung 3.1: Oxidation von Ethylenglycol zu Glyoxylsäure.
Ziel dieses Teilprojektes war es, einen biotechnologischen Weg zur Gewinnung von
Glyoxylsäure aus Ethylenglycol mit industrierelevanten Produktausbeuten zu etablieren.
Als Basischemikalie ist Glyoxylsäure von großem wirtschaftlichem Interesse, da sie
einen wichtigen Grundstoff für die Synthese von Antibiotika, Aromastoffen und Pharmaka
darstellt. Die chemische Synthese von Glyoxylsäure erfolgt durch Oxidation von
Glyoxal durch saure Katalyse mit Salpetersäure (Mattioda, 2000). Glyoxal wird großtechnisch
meist durch kupfer-katalytische Oxidation von Ethylenglycol gewonnen, kann
aber auch durch die Oxidation von Acetaldehyd mit Salpetersäure hergestellt werden.
Alle chemischen Synthesewege weisen jedoch geringe Ausbeuten sowie eine hohe Zahl
an Nebenprodukten auf (Sajtos, 1991; Mattioda, 2000).
Neben diesen chemischen Synthesewegen sind auch einige biotechnologische Wege in
der Literatur beschrieben. Ein 1995 publizierter biotechnologischer Ansatz beschreibt
die Herstellung von Glyoxylsäure durch enzymatische Oxidation von Glycolsäure (Gavagan
et al., 1995). Darin wurde das Enzym Glycolatoxidase aus Spinat rekombinant
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