Nachwachsende Rohstoffe in der Wikipedia, Band 4 - nova-Institut ...

Weiße Biotechnologie 264
Enzyme in Wasch- und Reinigungsmitteln
Waschmittel enthalten bestimmte Enzyme (z. B. Lipasen, Proteasen, Amylasen), die helfen, Verschmutzungen mit
Fett, Protein (Eiweiß, z. B. Blut, Eigelb) und Stärke durch Zerlegung in wasserlösliche Bestandteile zu entfernen.
Die dadurch verbesserte Waschwirkung erlaubt das Herabsetzen der Waschtemperaturen und Waschdauer und eine
Verringerung des Wasser-, Waschmittel- und Energieverbrauchs gegenüber enzymfreien Waschmitteln.
Zunächst erfolgte die biotechnologische Herstellung der Enzyme mit nicht gentechnisch veränderten
Mikroorganismen, die durch Selektion optimiert worden waren. Seit den 1980ern wird die Gentechnik eingesetzt,
um höhere Ausbeuten zu erzielen und weitere Enzyme nutzbar zu machen. [8]
Hormone
Die Zuführung von Hormonen ist in der Medizin bei verschiedenen
Krankheiten erforderlich (zum Beispiel Wachstums- oder
Wechseljahresbeschwerden, Krebstherapie und andere).
Die schmerz- und entzündungslindernde Wirkung des Steroidhormons
machte beispielsweise Cortison als Medikament interessant. Die
aufwändige chemische Synthese in 37 Schritten wurde durch die
ökonomischere biotechnologische Herstellung in 11 Schritten ersetzt.
Unter anderem wurde die Stoffwechselleistung des Pilzes Rhizopus
arrhizus verwendet. Mit Hilfe weiterer biotechnologischer Prozesse
konnte darüber hinaus der Ausgangsstoff für die Cortison-Synthese,
Diosgenin, der aus der mexikanischen Yams-Wurzel gewonnen wurde,
ersetzt werden.
Textilindustrie
Das Hormon Insulin (ein Peptidhormon) kann
fermentativ durch Bakterien erzeugt werden.
Zum Bleichen von Textilien wird in der Textilindustrie Wasserstoffperoxid (H 2 O 2 ) genutzt. Wasserstoffperoxid ist
ein starkes Oxidationsmittel, das nach dem jeweiligen Bleichprozess wieder vollständig aus dem Textilmaterial
entfernt werden muss. Im konventionellen Verfahren wird Wasserstoffperoxid durch zweistündiges Spülen mit
heißem Wasser (80-95 °C) beseitigt. Trotz hohem Verbrauch an Wasser und Energie gelingt jedoch eine vollständige
Entfernung des Bleichmittels erst durch Nachbehandlung mit verschiedenen Chemikalien.
In dem biotechnologischen Verfahren wurde zur Entfernung des Bleichmittels Wasserstoffperoxid ein enzymatischer
Prozess entwickelt. In diesem biotechnologischen Verfahren wird zur Nachbehandlung der Textilien das Enzym
Katalase eingesetzt. Dieses Enzym baut das Wasserstoffperoxid innerhalb von wenigen Minuten bei 30-40 °C zu
Wasser und Sauerstoff ab.
Statt zweier Spülzyklen muss zur Entfernung des Bleichmittels nur noch ein Spülschritt mit warmem Wasser
durchgeführt werden.
Biopestizide
Der weltweite Markt für Biopestizide, wie z. B. Mitteln für die Unkrautbekämpfung mit Mikroorganismen oder
deren Produkten, wächst stark.
Ein Beispiel für Biopestizide ist die Produktion des Toxins des Bodenbakteriums Bacillus thuringiensis. Das so
genannte Bt-Toxin, ein Protein, wirkt auf verschiedene Insekten toxisch, für andere Organismen ist es aber ungiftig.
Das Toxin wird fermentativ hergestellt und in Form einer Suspension eingesetzt. (In der Grünen Biotechnologie
wurde das Gen des Bt-Toxins in Pflanzen übertragen (z. B. Bt-Mais), so dass sie das Protein selbst synthetisieren
können.)