Valin wirtschaftlich produzierbar

Mit Hilfe der Biotechnologie tut die Evonik Degussa GmbH Aminosäuren neue Wege auf. Am Beispiel des Valins konnten die Wissenschaftler zeigen, dass fermentative Verfahren weitaus ertragreicher sind als die bisherige Extraktion.

Die Ergebnisse des von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) e.V. unterstützten Vorhabens bieten auch anderen Aminosäuren über den fermentativen Prozess neue Chancen.

Ein Bakterienstamm der Gattung Corynebacterium glutamicum machte die Arbeiten erst möglich. Es sind Mikroorganismen, auf denen die neue fermentative Produktionsplattform basiert. Über das Pyruvat, den ersten Zwischenschritt der Fermentation, erzeugen sie Aminosäuren. Das Talent des Biotechnologen ist dabei entscheidend. Wie ein Züchter muss er die Bakterienstämme zielgerichtet auswählen und je nach gewünschtem Endprodukt weiterentwickeln. Der Eingriff in den genetischen Bau der Bakterien gehört ebenso dazu wie die gezielte Fütterung mit Zuckersubstanzen.

Im Lauf von nur drei Jahren konnten die Wissenschaftler der Evonik Degussa GmbH die fermentative Valinherstellung bis zum großtechnischen Maßstab führen. Und kommen damit der Industrie sehr entgegen, die aus Keratin und Gelatine extrahierten Aminosäuren seit BSE und Schweinepest zunehmend skeptisch gegenübersteht. Valin aus Zucker kann über die Fermentation zudem kostengünstiger und in höherer Reinheit erzeugt werden.

Die Aminosäure sorgt für die Funktionsfähigkeit von Nerven und Muskeln und ist beispielsweise in Milchprodukten enthalten. Höhere Dosen werden nicht nur für Infusionen und Energiedrinks benötigt, sondern vor allem für Antibiotika und Spezialmedikamente.

Die Pharmaindustrie profitiert von den Ergebnissen des Vorhabens doppelt. Es ermöglicht nämlich auch die fermentative Entwicklung weiterer auf Pyruvat basierender Aminosäuren. Rohstoff ist dabei immer die Saccharose aus Zuckerrüben.

Barbara Wenig

Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) e.V. fördert im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) Forschung, Entwicklung und Markteinführung zu nachwachsenden Rohstoffen.

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V.i.S.d.P.: Dr.-Ing. Andreas Schütte
Nr. 555 vom 4. Januar 2008