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Forscher entdecken Enzym, das Chitin besser spaltet - Neue Möglichkeiten für Bio-Kraftstoffe
Alternative Kraftstoffe

Forscher entdecken Enzym, das Chitin besser spaltet – Neue Möglichkeiten für Bio-Kraftstoffe

Chitin kennt der ein oder andere als Baustoff von Insektenpanzern oder von Pilzen. Doch bisher wurden nur wenige Anwendungsfelder für das Biopolymer gefunden. Nun haben norwegische Forscher ein Enzym entdeckt, das die Spaltung von Chitin, aber auch von Cellulose beschleunigt und so die Herstellung von Biokraftstoffen erleichtern könnte.

Chitin ist nach der Cellulose das zweithäufigste Biopolymer. In gigantischen Menge findet man es im Krill – Ansammlungen kleiner Krebstierchen in den Ozeanen. Nur anders als die Cellulose stand es noch nie im Focus, wenn es um die Entwicklung von Biokraftstoffen geht. Doch das könnte sich nun ändern.

Ein norwegisches Forscherteam fand ein Enzym, das in der Lage ist, abbauresistentes kristallines Chinin und Cellulose an der Oberfläche anzugreifen, indem es die Molekülketten sprengt und oxidierte Enden hinterlässt. Dies hat zur Folge, dass der weitere Chitin-Abbau durch die bereits bekannten Chitinasen (Enzyme zum Enzymabbau) aufgenommen werden kann. Das Team ist sich ziemlich sicher, ein ähnliches Enzym auch zum Abbau von Cellulose zu finden. Die besondere Herausforderung beim Abbau der Molekülketten ist es, die kontinuierliche Arbeit der Enzyme an den Enden der Molekülketten zu gewährleisten.

„In der Theorie ist es ziemlich einfach, die Kohelhydrate im Cellulose, beispielsweise, in kleine Zuckermoleküle zu zerlegen, die dann wiederum Mikroorganismen ernähren, die Methan und Ethanol produzieren. Aber in der Praxis stellte sich heraus, das hier doch noch die ein oder andere Herausforderung auf uns wartet.“, erklärt Dr. Gustav Vaaje-Kolstad, Team-Mitglied.

Mit der Entdeckung des Enzyms könnten nun billigere Prozesse entwickelt werden, die es ermöglichen, die für den Menschen unverdaulichen Substanzen Chitin und Cellulose für die Herstellung von Bio-Kraftstoffen zu nutzen. So müssten keine stärkehaltigen Grundstoffe mehr für die Herstellung von Ethanol verwendet werden, sondern Pilze und Krill könnten nun genuzt werden. Die Verwendung stärkehaltiger, aber leichter zu raffinierende Grundstoffe wie Soja oder Getreide geraten immer wieder als Treibstofflieferanten in die Kritik, da so Lebensmittel stetig teuerer und knapper werden und nur ein Problem mit der Schaffung eines neuen gelöst wird.

Quelle: Gustav Vaaje-Kolstad, Bjørge Westereng, Svein J. Horn, Zhanliang Liu, Hong Zhai, Morten Sørlie, Vincent G. H. Eijsink (2010) An Oxidative Enzyme Boosting the Enzymatic Conversion of Recalcitrant Polysaccharides. Science Vol. 330. no. 6001, pp. 219 – 222 doi: 10.1126/science.1192231

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