Enzymforschung

    Die BASF verstärkt ihre Aktivitäten auf dem Gebiet der Enzymforschung. Zu diesem Zweck hat das Unternehmen jetzt eine Kooperation mit dem Center of Excellence in Biocatalysis, Biotransformation and Biomanufacturing (CoEBio3) vereinbart. Die Kooperation mit dieser Forschungseinrichtung der Universität Manchester ist für drei Jahre geplant. Die BASF unterstützt die Arbeiten mit rund 1 Million Euro.


    Bei der BASF werden Enzyme in der Weißen Biotechnologie eingesetzt. Als so genannte Biokatalysatoren helfen sie, neue Produkte herzustellen und bestehende Verfahren zu verbessern. So werden sie beispielsweise bei der Herstellung von Zwischenprodukten für die Pharmaindustrie genutzt. Die Forscher der BASF sind jedoch überzeugt, dass es noch deutlich mehr Einsatzmöglichkeiten gibt, so zum Beispiel um neuartige Polymere für die Kosmetikindustrie und zur Oberflächenbehandlung von Textilien zu produzieren.

„Die Mitarbeiter des neu eröffneten Instituts in Manchester haben sehr viel Erfahrung bei Enzymsuche und –optimierung“, begründet Dr. Alfred Hackenberger, Leiter der Forschung Wirk- und Effektstoffe, die Zusammenarbeit. „Ein großer Vorteil ist dabei, dass dort Chemiker und Biologen Hand in Hand arbeiten und sich gezielt auf die Anforderungen der Industrie einstellen“, so Hackenberger. Durch die Forschungskooperation könne die BASF von dem Know-how der externen Wissenschaftler profitieren. Zudem würde die Universität die zum Teil sehr zeitaufwändige Grundlagenforschung übernehmen.

Bei der Zusammenarbeit übernehmen die englischen Wissenschaftler unter anderem die Suche nach technisch interessanten Enzymen. Bevorzugtes Suchgebiet ist dabei der Boden. In einem Gramm Boden leben mehr Mikroorganismen als Menschen auf der Erde. Sie alle sind auf zahlreiche Enzyme angewiesen, damit ihr Stoffwechsel funktioniert und sie mit den unterschiedlichen Umweltbedingungen zurecht kommen. So sorgen Enzyme beispielsweise dafür, dass die Lebewesen Nährstoffe nutzen oder Schadstoffe abbauen können. Die Forscher schauen sich an, was welcher Organismus kann und ob diese Fähigkeit für die chemische Produktion interessant ist. So zum Beispiel, wenn ein Pilz ein Vitamin oder ein Bakterium eine Aminosäure herstellen kann. Haben sie eine besondere Eigenschaft gefunden, geht die Suche weiter: Welches der zahlreichen Enzyme im Stoffwechsel des Mikroorganismus ist verantwortlich für die bestimmte Fähigkeit?

Die Kooperationspartner sind jedoch nicht nur für die Suche nach neuen Enzymen zuständig. Sie optimieren auch die Leistungsfähigkeit bereits bekannter Biokatalysatoren mit Hilfe von Evolutionsmethoden. Dabei stellen die Forscher zahlreiche Varianten des Enzyms her. In modernen Roboterstraßen (High-Throughput-Screening) wird anschließend geprüft, welche Variante besser ist als das ursprüngliche Enzym. Ausgehend von dem optimierten Enzym werden dann wiederum neue Varianten hergestellt und geprüft. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt bis ein Biokatalysator gefunden ist, der die gewünschte Leistungsfähigkeit aufweist. Im Anschluss daran sorgen die Ludwigshafener Experten dafür, dass die Enzyme auch im Großmaßstab funktionieren.

Die Zusammenarbeit mit den Wissenschaftlern in Manchester ist jedoch nicht der einzige Weg, den die BASF auf der Suche nach neuen Enzymen und deren Optimierung einschlägt. Allein in diesem Jahr wurden zu diesem Zweck bereits weitere Kooperationen mit Universitäten in Graz (Österreich) sowie Stuttgart und Düsseldorf (Deutschland) vereinbart. Insgesamt ist die BASF allein auf dem Gebiet der Weißen Biotechnologie an über 30 Forschungskooperationen beteiligt.

Die BASF verfügt über fast drei Jahrzehnte Erfahrung im Bereich der Biotechnologie. Das Unternehmen nutzt biokatalytische Verfahren, um mit Hilfe lebender Zellen oder enzymatischer Prozesse vielfältige Produkte wie Enzyme für die Tierernährung oder chirale Zwischenprodukte (ChiProsTM) herzustellen. Im Jahr 2005 hat die BASF mit Produkten, die ganz oder teilweise mit biotechnologischen Verfahren hergestellt werden, einen Umsatz von ungefähr 400 Millionen Euro erzielt. Für den Ausbau der Forschungsarbeiten im „Wachstumscluster Weiße Biotechnologie“ der BASF stehen in den Jahren 2006 bis 2008 insgesamt 150 Millionen Euro zur Verfügung.