Pilz-Enzyme lassen Lacke umweltfreundlicher aushärten

9. Juli 2012, 17:36
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Grazer Biotechnologen finden Alternative zu potenziell krebserregenden Metallen

Graz - Zwar sind Alkydharz-Lacke besonders hart und beständig gegen Hitze und Chemikalien, doch zur schnelleren Trocknung werden noch oft Kobaltverbindungen zugegeben, die im Verdacht stehen, Krebs zu erzeugen. Grazer Biotechnologen haben nun eine Alternative zu der potenziell gesundheitsschädlichen Substanz vorgestellt. Die Forscher setzen Enzyme aus holzbesiedelnden Pilzen ein, um die Lacke weniger umwelt- und gesundheitsbelastend aushärten zu lassen, schilderte Katrin Greimal vom Grazer K2-Zentrum für industrielle Biotechnologie (ACIB).

Seit bekannt ist, dass Kobalt Krebs erregen kann und die EU strengere Grenzwerte einführt, denkt die Lackindustrie an Alternativen zu den organischen Kobaltverbindungen, die den Trocknungsprozess von Alkydharzlacken vorantreiben. Das Austrian Centre of Industrial Biotechnologie (ACIB) in Graz hat gemeinsam mit dem Firmenpartner Cytec Austria einen Prozess entwickelt, bei dem Kobalt durch den Einsatz von Enzymen als Biokatalysator ersetzt wird.

Enzyme immer bedeutender

Enzymatische Prozesse gewinnen in der modernen Chemie zunehmend an Bedeutung, da diese Reaktionen unter relativ milden Bedingungen hinsichtlich der Verwendung von organischen Lösungsmitteln und Prozessbedingungen wie Temperatur, Druck und PH-Wert durchgeführt werden können. In Graz verfolgte man die Idee, bestimmte Enzyme aus dem Baumpilz Trametes hirsuta für den neuen Produktionsprozess heranzuziehen. "Wir wussten, dass der Pilz Enzyme enthält, die wir suchen", so ACIB-Projektleiter und Enzymspezialist Georg Gübitz. Diese Enzyme gehören zur Gruppe der Laccasen, die sich durch ein breites Einsatzspektrum und eine hohe katalytische Aktivität auszeichnen. Zudem sind Laccasen sehr stabile Enzyme die lediglich Sauerstoff als Co-Faktor benötigen.

Die Grazer Biotechnologen haben die Gene mehrerer Laccasen isoliert und mit Hilfe von Methoden der synthetischen Biologie in einen Standard gebracht, mit dem sie nun preiswert und sicher im Labor produziert und eingesetzt werden können. Für die speziellen Anwendung in der Lackproduktion haben sie gemeinsam mit dem Produzenten in den vergangenen eineinhalb Jahren ein Verfahren entwickelt, bei dem die Laccasen mit Hilfe des Sauerstoffs aus der Luft die ungesättigten Fettsäuremoleküle im Alkydharz-Lack verbinden, so dass der Lack trocknet. "Die Laccasen schaffen das ebenso gut wie der bisherige Kobaltzusatz", so Greimal. Das Verfahren unter Zuhilfenahme von Laccase sei bereits zur Patentierung eingereicht worden, so Greimal. Die Markteinführung ist für 2014 geplant. (APA/red, derstandard.at, 9.7.2012)

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