21.08.2020 - Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)

Seifenblasen aus Holz

Neuer Prozess für die Herstellung von Biotensiden aus Xylose entwickelt

Einen attraktiven mikrobiellen Herstellungsprozess für oberflächenaktive Rhamnolipide aus Xylose und Nebenprodukten der Holzverarbeitung entwickelten Forscher der Universität Hohenheim, der Universität Ulm und der Technischen Universität Braunschweig. Unterstützt wurden sie dabei vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL).

Schon lange ist bekannt, dass das Bakterium Pseudomonas aeruginosa natürlicherweise Rhamnolipide produziert, die sich als Biotenside eignen. Leider lässt sich dieser Prozess nicht industriell nutzen, da das pathogene Bakterium in Krankenhäusern wegen seiner breiten Antibiotikaresistenz gefürchtet ist und Rhamnolipide nur unter limitierten Wachstumsbedingungen produziert.

Mittlerweile ist es gelungen, die Fähigkeit zur Rhamnolipid-Synthese auf das nicht human-pathogene Bakterium Pseudomonas putida zu übertragen. Im nun abgeschlossenen Verbundprojekt „Rhamnolipide dritter Generation – hergestellt auf Basis von Xylose“ wurde P. putida so modifiziert, dass es Xylose und andere Zuckerfraktionen aus der Hydrolyse lignocellulosehaltiger Biomasse als Substrat nutzen kann. Dabei wurden entscheidende Fortschritte in der Optimierung des Fermentationsprozesses erzielt.

Als Partner war die Evonik Industries AG in die Arbeiten involviert, die weltweit das erste Unternehmen ist, das biotechnologisch hergestellte Tenside in industriellen Mengen produzieren konnte. In Realversuchen bei Evonik haben die rekombinanten Bakterienstämme ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis gestellt.

Xylose und Hydrolysefraktionen aus der Holzverarbeitung sind für mikrobielle Produktionen ökonomisch attraktiv. Können sie für eine industrielle Herstellung von Rhamnolipiden genutzt werden, eröffnet sich eine neue Wertschöpfung für Lignocellulose auch aus deutschen Wäldern.

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