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Enzyme: Die sanften Katalysatoren
Ob Mensch oder Mikroorganismus: Enzyme
werden in den Zellen aller Lebewesen gebildet und steuern eine
Vielzahl chemischer Reaktionen: Als präzise, effektive Wirkstoffe, die
unter lebensfreundlichen Bedingungen funktionieren, ersetzen sie
inzwischen in vielen industriellen Prozessen die bisher
gebräuchlichen chemischen Verfahren.
Auf mehr als 10.000 wird die Zahl der natürlich vorkommenden Enzyme geschätzt, von denen
knapp die Hälfte inzwischen bekannt ist. Allein ein unscheinbares
Kolibakterium
aus dem menschlichen Darm bildet ungefähr 500
verschiedene Enzyme, mit denen es nicht nur seinen Stoffwechsel
organisiert, sondern auch die eigenen Zellbestandteile aufbaut.
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Waschen mit Enzymen: Lipase gegen Bratfett,
Protease gegen Eigelb, Amylase gegen Kakaoreste - Sie knacken hartnäckige
Flecken - sogar bei niedrigen Waschtemperaturen.
Foto: Novozymes

Standard: In fast
allen modernen Waschmitteln sind Enzyme enthalten.
Viele von ihnen werden mit gentechnisch veränderten
Mikroorganismen hergestellt. |
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Ähnlich beeindruckend wie die Vielzahl der Varianten sind die Fähigkeiten der Enzyme: Sie können große Moleküle "umbauen" oder kleine "zusammenkleben", sie können
Stärke, Fette, Eiweiße oder auch den allgegenwärtigen Zellbaustoff Cellulose aufspalten. Viele natürliche Abbau-, Verdauungs- oder Gärungsvorgänge sind das Werk der Enzyme: Hefezellen etwa senden Enzyme nach außen, welche die großen Stärkemoleküle aus der Gerste oder anderen Pflanzen in kleine Häppchen zerlegen.
Erst danach können die Stärkebestandteile ins Innere der Hefe gelangen und zu Alkohol "verdaut" werden.
Enzyme: Werkzeuge einer "sanften
Chemie"
Gegenüber chemischen Reaktionen und
Verfahren bieten Enzyme eine Reihe von Vorteilen:
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Enzyme wirken als Biokatalysatoren: Sie
beschleunigen kaum wahrnehmbare biochemische Reaktionen um ein
Viel- Millionenfaches.
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Enzyme sind an das Umfeld lebender Zellen
angepasst: Sie reagieren in wässrigen Lösungen, ohne Druck und bei
Körpertemperatur. Im Gegensatz zu chemischen Prozessen benötigen enzymatische
Verfahren weder Lösungsmittel, noch den Zwang extremer Hitze oder Drücke und sind daher im
Allgemeinen weniger
energieintensiv.
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- Enzyme arbeiten effektiv und präzise:
Sie wirken auf genau definierte
Gruppen von Molekülen, die sie an
bestimmten Stellen in einer spezifischen Weise aufschneiden oder
modifizieren. Enzym und "Substrat" passen zueinander wie der Schlüssel ins
Schloss.
Diese Eigenschaften machen die Enzyme für viele technische
Anwendungen hochinteressant. Allein in der Lebensmittelindustrie
werden mehr als 60 Enzyme in unzähligen Präparaten eingesetzt.
Die Produkte, die unter Anwendung technischer Enzyme erzeugt oder
verarbeitet wurden, sind kaum noch überschaubar.
Enzyme: Traditionelle Verfahren ersetzen, die Umwelt entlasten
Nicht nur bei Lebensmitteln spielen
Enzyme eine immer größere Rolle. In vielen
Industriesparten werden zunehmend Enzyme
verwendet, die umweltbelastende chemische Prozesse und Wirkstoffe ersetzen. Einige
Beispiele:
- Enzyme
sind heute in fast allen
Markenwaschmitteln enthalten. Sie
"knacken" hartnäckige Stärke-, Fett- und Eiweißflecken - bei
niedrigen Waschtemperaturen. Dass heute Kochwäsche kaum noch
erforderlich ist und dadurch erhebliche Energieeinsparungen
möglich wurden, ist ein Verdienst der Waschmittelenzyme.
- Eine Reihe von Enzymen sind als Futtermittelzusatzstoff
zugelassen. Sie werden unter das Tierfutter gemischt, damit
Hühner, Schweine und Rinder die in den Futterpflanzen
enthaltenen Nährstoffe besser und effektiver verwerten.
- Enzyme beizen, entwollen und enthaaren Häute und Felle in
der Lederverarbeitung.
- In der Textilindustrie werden Enzyme verwendet, um Fasern zu entschlichten oder Stoffe zu
veredeln.
- In der Papier- und Zellstoffindustrie haben Enzyme das
aggressive, umweltschädliche Chlor als Bleichmittel ersetzt.
- In der Medizin werden Enzyme sowohl zur Therapie als auch zu
diagnostischen Zwecken eingesetzt. An der Herstellung von
medizinischen Wirkstoffen sind sie ebenfalls beteiligt.
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Lebensmittel, Enzyme, Gentechnik. Zahlreiche Enzyme
werden mit gentechnisch veränderten Mikroorganismen
hergestellt. |
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