Kirschblüte, Zitrone oder Lavendel? Damit die Wäsche nicht nur sauber und frisch ist, sondern auch so riecht, sind Waschmittel und Weichspüler mit entsprechenden Duftstoffen versetzt. Doch nicht nur in diesem Bereich finden Duft- und Aromastoffe Anwendung. Auch zur Produktion von Kosmetika oder in der Lebensmittelverarbeitung werden sie benötigt. Die Duft- und Aromastoffe werden in der Regel aufwändig aus natürlichen Rohstoffen extrahiert, in denen sie aber nur in sehr geringen Mengen enthalten sind; nur wenige sind durch chemische Verfahren herstellbar.
Die Abhängigkeit von nachwachsenden Rohstoffen führt oft zu Qualitätsschwankungen und Versorgungsengpässen und ist ein kostentreibender Faktor. Diese Abhängigkeit zu überwinden ist das Ziel eines Projektes am Institut für Technische Chemie der Leibniz Universität Hannover unter der Leitung von Prof. Thomas Scheper. Das Projekt hat das Ziel, Duft- und Aromastoffe biotechnologisch auf dem gleichen Weg wie in den Pflanzen herzustellen.
Der Innovationsverbund „Veredelung pflanzlicher Rohstoffe“ wird für zwei Jahre mit rund 500.000 Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) der Europäischen Union und vom Land Niedersachsen gefördert. Start des Projekts war im November 2012.
Weg von der Extraktion
Mit dieser Strategie zur Herstellung von Duft- und Aromastoffen betreten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Neuland – weg von der aufwändigen Extraktion, hin zu einer nachhaltigen Produktion mit einem neuen Herstellungsverfahren auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen. Um Erkenntnisse über mögliche Wege zur Herstellung von Duftstoffen zu gewinnen, will das Forscherteam zunächst mit dem Patchoulol der Patchouli-Pflanze arbeiten. Die Forscher wollen das pflanzliche Enzym, das das Patchulol produziert, identifizieren und von Bakterien herstellen lassen. Das so hergestellte Enzym wirkt wie ein Katalysator und beschleunigt die Produktion des Duftstoffes erheblich. „Unser Ziel ist es, zunächst die Schlüsselenzyme zu produzieren und diese dann zur Umsetzung und Veredelung von regionalen pflanzlichen Rohstoffen zu Duft- und Aromastoffen einzusetzen“, erklärt Sascha Beutel. Neben Patchouli wollen die Wissenschaftler auch noch weitere Pflanzen untersuchen.
Moderne Verfahrenstechniken aus der Pharmaproduktion und –aufarbeitung garantieren die Darstellung sicherer, hochreiner Produkte mit hohen Ausbeuten. Die nötige Überwachung, Analytik und Dokumentation kann ebenfalls aus der Pharmaindustrie übertragen werden.
Von dem neuen Verfahren in der Biotechnologie könnten nicht nur kleine und mittelständische Unternehmen profitieren, sondern auch landwirtschaftliche Betriebe in Niedersachsen, denn die heimischen Landwirte liefern Rohstoffe, die weiter veredelt werden können. Aufgrund des Verbots von Herbiziden und Pestiziden in der Europäischen Union wäre auch die nötige Qualität gewährleistet, da diese bei natürlichen Extrakten, die außerhalb der EU hergestellt werden, oft ein Problem darstellen.
(Leibniz Universität Hannover, 10.04.2013 – KBE)
