Umweltschonende Gewinnung von pharmazeutischem Zucker

Entwicklung eines umweltfreundlichen Fermentationsverfahrens f√ľr die Herstellung von L-Fucose

Aufgrund seiner entz√ľndungshemmenden, wundheilenden und antiallergischen Eigenschaften wird der Zucker L-Fucose sowohl in der Pharmazie als auch in der Kosmetik eingesetzt. L-Fucose ist ein Einfachzucker (Monosaccharid), der im Vergleich zu Zuckern wie Glucose oder Fructose in der Natur eher selten zu finden ist. Wie eine gro√üe Zahl weiterer Einfach- und Mehrfachzucker erf√ľllt die L-Fucose im Stoffwechsel zentrale Funktionen in der molekularen Erkennung und zellul√§ren Kommunikation. Sie wird zur Behandlung einer seltenen Erbkrankheit eingesetzt und soll auch zur Vorbeugung von Infektionen der Atemwege von Patienten, die unter Mukovis-zidose leiden, zugelassen werden.

J√§hrlich werden mehrere hundert Tonnen L-Fucose zu einem Preis von etwa 1 000 ‚ā¨/kg gehandelt. Der √ľberwiegende Teil davon wird aus maritimen Braunalgen (Seetang- bzw. Kelpw√§ldern) extrahiert. F√ľr die Gewinnung von 1 kg L-Fucose ben√∂tigt man rund 40 t Seetang ‚Äď verbunden mit erheblichen Umweltbelastungen, die¬† sowohl die Nutzung der Seetangw√§lder als auch das Extraktionsverfahren problematisch erscheinen lassen. Ein alternatives, chemisches Syntheseverfahren beinhaltet ebenfalls aufwendige Extraktionen und einen vielstufigen Syntheseprozess. Je nach Verfahren werden hier chrombasierte Oxidationsmittel verwendet, halogenierte L√∂sungsmittel eingesetzt oder gro√üe Mengen Abfall produziert.

Die Jennewein Biotechnologie GmbH beabsichtigt einen effizienten, technisch konkurrenzf√§higen Fermentationsprozess f√ľr die Herstellung von freier L-Fucose aus einer gut verf√ľgbaren Kohlenstoffquelle, wie etwa Glycerin, zu entwickeln. Dazu soll der vorhandene Stoffwechselweg der L-Fucosesynthese in einem Mikroorganismus so ge√§ndert und optimiert werden, dass L-Fucose in m√∂glichst reiner Form produziert wird. Zudem m√∂chten die Forscher beim Aufreinigungsverfahren der Fucose aus dem Fermentationsmedium auf den Einsatz von organischen L√∂sungsmitteln, S√§uren und giftigen Salzen m√∂glichst vollst√§ndig verzichten und statt dessen effiziente und umweltfreundliche Spr√ľhtrocknungs- und Granulationsverfahren einsetzen.

Projektziel ist es, einen effizienten Fermentationsprozess f√ľr die Herstellung freier L-Fucose zu entwickeln.

Das Entwicklungsziel stellt eine umweltfreundliche Alternative zu der heute praktizierten Extraktion von L-Fucose aus maritimen Braunalgen oder zu chemischen und chemo-enzymatischen Syntheseverfahren dar. Der Einsatz von organischen L√∂sungsmitteln, S√§uren und giftigen Salzen entf√§llt. Die verfolgte Alternative leistet damit auch einen bedeutenden Beitrag zum Schutz maritimer √Ėkosysteme.

Der Zucker L-Fucose wird sowohl in der Pharmazie als auch der Kosmetik eingesetzt.

Projektthema:
Entwicklung eines umweltfreundlichen Fermentationsverfahrens f√ľr die Herstellung von L-Fucose

Projektdurchf√ľhrung:
Jennewein Biotechnologie GmbH

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