Schimmelpilz-Proteine verändern die Benetzbarkeit von Oberflächen

16. Februar 2015, 15:16
posten

Forscher der TU Wien untersuchten ein Protein, das in Verbindung mit Hydrophobinen bemerkenswerte Eigenschaften aufweist

Wien - Schimmelpilze produzieren bestimmte Proteine, sogenannte Hydrophobine, die die Benetzbarkeit ihrer Oberflächen umkehren. Die Pilze können sich dadurch gut an Umweltbedingungen anpassen. Wiener Forscher haben nun ein weiteres Schimmelpilz-Protein beschrieben und untersucht, das in Wechselwirkung mit Hydrophobinen bemerkenswerte Eigenschaften aufweist, berichten sie im Fachjournal "Soft Matter".

Tropft eine Flüssigkeit auf eine hydrophile Oberfläche, breitet sich darauf ein dünner Wasserfilm aus, auf hydrophoben (wasserabweisenden) Oberflächen perlt es dagegen in Tropfenform ab. Hydrophobine können aus einer wasserabweisenden eine benetzbare Oberfläche machen und umgekehrt.

Bemerkenswerte Wechselwirkung

Grund dafür ist, dass diese Proteine typischerweise aus einem hydrophilen und einem hydrophoben Anteil bestehen. Wenn sie sich an eine Oberfläche anlagern, gesellt sich gleich zu gleich: So wendet sich etwa die hydrophile Seite der Proteine der hydrophilen Pilzzellwand zu, die hydrophobe Seite schaut dadurch nach außen und macht den Pilz wasserabweisend.

Die Hydrophobine sind schon gut erforscht und es gibt bereits anwendungsorientierte Ideen. Verena Seidl-Seiboth vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften der Technischen Universität (TU) Wien hat bereits 2006 ein weiteres von Schimmelpilzen produziertes Protein erstmals beschrieben. Nun erforschte sie mit ihrem Team dessen Eigenschaften und Wechselwirkung mit Hydrophobinen.

Extrem wassserlöslich

Welche Funktion das Protein EPL1 aus der Familie der Cerato-Platanine bei den Pilzen hat, ist allerdings noch unbekannt. "Wenn man die entsprechenden Gene ausschaltete, wächst der Pilz ganz normal weiter", erklärte Seidl-Seiboth. Den Forschern fiel aber auf, dass es in einer wässrigen Lösung eine Haut ausbildet, ähnlich wie heiße Milch, und beim Reinigen der Behälter zu starker Schaumbildung führt.

Im Gegensatz zu den Hydrophobinen kehrt EPL1 die Eigenschaften einer Oberfläche nicht um, sondern kann sie sogar verstärken, also benetzender oder wasserabweisender machen. Alleine hat das Protein aber den Nachteil, dass es extrem gut wasserlöslich ist und sich als Schichte auf einer Oberfläche bei Wasserkontakt schnell wieder ablöst.

Einfluss auf Oberflächenspannung

Gemeinsam mit ihrer Kollegin Irina Druzhinina hat Seidl-Seiboth herausgefunden, dass eine Mischung von EPL1 mit Hydrophobinen eine Oberflächenbeschichtung ergibt, die die Wirkung von EPL1 mit der Stabilität von herkömmlichen Hydrophobinen verbindet. Zudem senkt EPL1 in einer wässrigen Lösung die Oberflächenspannung. Dadurch lasse sich die Flüssigkeit extrem fein zerstäuben.

"Mögliche Anwendungen für die Veränderung von Oberflächenspannung und Benetzungseigenschaften gibt es viele", sagt Seidl-Seiboth. Man könne etwa Oberflächen herstellen, die nicht nass werden, oder Pflanzenschutzmittel dazu bringen, sich feiner zu verteilen. (APA/red, derStandard.at, 16.2.2015)

  • Schimmelpilze können Substanzen erzeugen, die einen drastischen Einfluss auf die Benetzbarkeit von Oberflächen haben.
    foto: tu wien

    Schimmelpilze können Substanzen erzeugen, die einen drastischen Einfluss auf die Benetzbarkeit von Oberflächen haben.

Share if you care.