Wirkstoff aus Krabbenschalen: Chitosan – Preis für Hannoveraner Nachwuchsforscher

Einen der drei Hugo-Geiger-Preise der Fraunhofer-Gesellschaft hat dieses Jahr der Nachwuchsbiochemiker Christian Schmalz vom Fraunhofer IGB in Hannover gewonnen.

Mit Hilfe eines gentechnisch erzeugten Enzyms hat Schmalz es geschafft, den gefragten Naturstoff Chitosan, ein Abbauprodukt aus den Chitinpanzern von Krabben, reiner und schonender herzustellen als zuvor.

Wie ein Außenskelett umhüllt und schützt der Chitinpanzer Krebstiere und Insekten. Ein Abbauprodukt des Chitin, Chitosan, ist als Stabilisator auch in Kosmetika und Nahrungsmitteln allgegenwärtig. Chitosan stärkt Haarfestiger und dickt Hautcremes und Lebensmittel ein. Da der Naturstoff auch Mikroorganismen abwehrt, wird Saatgut damit umhüllt, um es gegen Pilzbefall zu schützen.

Auch in der Medizin, zum Beispiel als Wundauflage oder als Tablettenhülle, wird Chitosan eine große Zukunft vorhergesagt. Allerdings scheiterte sie bisher an den Schwierigkeiten bei der Herstellung. Um Chitosan aus Krabbenschalen zu gewinnen, wird Natronlauge eingesetzt, die neben Chitosan eine Reihe von Nebenprodukten erzeugt. Das Verfahren belastet die Umwelt und die entstehenden Produktgemische erfüllen die Qualitätskriterien für therapeutische Anwendungen nicht.

Christian Schmalz, Nachwuchsbiochemiker bei Professor Otto in der Arbeitsgruppe Gentechnik am Fraunhofer IGB in Hannover, hat nun mit gentechnischen Methoden ein Enzym entdeckt und nutzbar gemacht, das im Meer Chitin zu Chitosan umsetzt. Hierzu hat er zunächst aus Proben vom Meeresboden die Gene von Enzymen aus Bakterien isoliert, die Chitin bekanntermaßen abbauen. Über homologe Sequenzen verschiedener bekannter Gene hat er eine neue Chitindeacetylase identifiziert und in Bakterienzellen geklont. Das neue Enzym kann ohne Umweltbe-lastung Chitosan in hochreiner Form liefern. Das Gen ist zum Patent angemeldet worden.

Herr Schmalz hat den Hugo-Geiger-Preis 2002 für Nachwuchs-forscher für seine Diplomarbeit am Fraunhofer IGB erhalten. Seine Arbeit wurde im Rahmen des Projekts „Marine Biotechnologie“ vom Land Niedersachsen gefördert. Der Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, Prof. Hans-Jörg Bullinger, hat ihm den Preis am 23. Oktober anlässlich der Jahrestagung der Fraunhofer-Gesellschaft in Ludwigsburg bei Stuttgart überreicht. Herr Schmalz promoviert inzwischen am Fraunhofer IGB über die Charakterisierung der
Chitindeacetylase.