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Enzymatische und mikrobielle Synthese von maßgeschneiderten Biotensiden auf Basis von Lignozellulose

Enzymatische und mikrobielle Synthese von maßgeschneiderten Biotensiden auf Basis von Lignozellulose
Ansprechpartner:

Prof. Dr. Christoph Syldatk

Förderung:

Forschungsprogramm Bioökonomie Baden-Württemberg

Partner:

Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie, Universität Stuttgart

Starttermin:

01.07.2014

Endtermin:

30.06.2017

Am Projekt beteiligte Mitarbeiter

Projektbeschreibung

Biotenside bestehen aus natürlichen Bausteinen und lassen sich mit chemischen, enzymatischen und mikrobiellen Verfahren herstellen.
Im Rahmen dieses Teilprojektes soll bewertet werden, ob es möglich ist, ausgehend  von verschiedenen Lignocellulosefraktionen durch enzymatische Synthesen neuartige, maßgeschneiderte Biotenside herzustellen. Diese Biotenside sollen eine ökologische und ökonomische Alternative zu den bisherigen Produkten darstellen, welche petrochemisch, oder auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die in Konkurrenz zu Lebensmittel stehen, hergestellt werden.
Für die Etablierung von Synthesemethoden und der Analyse von Glycolipiden werden für die ersten Synthesereaktionen kommerziell erhältliche Zucker, Zuckeralkohole,… sowie verschiedener Fettsäuren und Fettsäurevinylesther verwendet. Für die enzymatische Synthese werden zuerst literaturbeschriebene Hydrolasen eingesetzt. Später sollen, von Kooperationspartnern des Projektes bereitgestellte, aufgeschlossene Lignocellulosefraktionen als Ausgangsstoffe verwendet werden. Diese können, je nach Aufschlussart, verschiedene Zucker, Zuckeralkohole oder -säuren, Terpene oder Aromaten enthalten. Auch Tallölfraktionen, später auch Öle aus der Algenproduktion, können verwendet werden.
Durch die enzymatische Synthese von Biotensiden lassen sich interessante Produkte für Kosmetik-, Pharma-, Lebensmittel- und Haushaltsbereich erschließen.
Synthetisierte Biotenside werden anhand von Dünnschichtchromatographie, Massenbestimmungsverfahren, NMR-Analysen sowie ihren tensidischen Eigenschaften (CMC, HLB,…) charakterisiert. 
Ein  weiterer Arbeitsschwerpunkt stellt die Synthese in einer neuen Art von Reaktionsmedien, den „deep eutectic solvents“ (DES), dar. Diese Art von Reaktionsmedium hat gegenüber anderen wasserfreien Reaktionsmedien wie den organischen Lösemitteln viele Vorteile und kann direkt an die Reaktionsansprüche angepasst werden.