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Anis-Aroma Pilz hilft bei der Synthese natürlichen Anis-Aromas

Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Katalysatoren sind aus der heutigen Chemie und Biotechnologie nicht mehr wegzudenken. Wissenschaftler der Karl-Franzens-Universität haben nun einen Biokatalysator entdeckt, der für die Synthese von Aldehyden wie z.B. Aromastoffen eingesetzt werden kann. Gefunden haben die Forscher den Katalysator in einem Baumpilz.

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Der Pilz Trametes hirsuta liefert einen Hilfsstoff, der chemische Reaktionen beschleunigt und erleichtert.
Der Pilz Trametes hirsuta liefert einen Hilfsstoff, der chemische Reaktionen beschleunigt und erleichtert.
(Bild: Karl-Franzens-Universität Graz)

Graz/Österreich – Anis-Aroma fürs Weihnachtsgebäck könnte künftig günstig und umweltfreundlich aus Naturstoffen hergestellt werden: Wissenschaftler der Karl-Franzens-Universität haben in dem Baumpilz Trametes hirsuta einen Bio-Katalysator gefunden, der chemische Reaktionen mit Luftsauerstoff und ohne Lösungsmittel ablaufen lässt. „Für die beobachtete Umsetzung benötigte man bislang eine Temperatur von -78 °C, Ozon sowie weitere Chemikalien“, erklärt Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Kroutil vom Institut für Chemie der Uni Graz. Mit dem nun entdeckten Bio-Katalysator aus dem Pilz läuft dieselbe Reaktion bei 24 bis 30 °C mit Luftwasserstoff in einem wässrigen System ab. Sie ist also wesentlich energiesparender und umweltschonender.

Enzym baut Proteine ab

Diese Entdeckung ist bislang absolut einzigartig: „In der Literatur ist weder für natürliche Vorgänge noch für die Chemie ein Enzym beschrieben, das eine ähnliche Umsetzung machen kann“, erzählt Kroutil. Daher war es für sein Team eine langwierige Aufgabe, dem Prozess auf die Schliche zu kommen. „Wir beobachteten zunächst, dass der spezielle Pilz ausgerechnet ein natürliches Fungizid, das von Bäumen abgesondert wird, besonders gut umsetzt“, schildert der Experte. Offensichtlich kann der Trametes hirsuta das natürliche Gift unschädlich machen. Wie genau diese Reaktion abläuft, konnten die Chemiker nun nach intensiven Forschungen nachweisen: „Der Pilz verwendet dazu ein Enzym, das Proteine abbaut, sowie ein Metall, eine bestimmte Mangan-Art – auch das ist bislang einzigartig“, präzisiert Kroutil.

Besonders hilfreich ist dieses neue Verfahren für die Herstellung von Aldehyden, chemischen Verbindungen, die unter anderem als Aromastoffe oder als Zwischenprodukte für Pharmazeutika und Agrochemikalien verwendet werden.

Originalpublikation: Enzymatic Aerobic Alkene Cleavage Catalyzed by a Mn3+-Dependent Proteinase A Homologue, Dr. Aashrita Rajagopalan, Dr. Markus Schober, Anita Emmerstorfer, Lucas Hammerer, Anna Migglautsch, Dr. Birgit Seisser1, Dr. Silvia. M. Glueck, Dr. Frank Niehaus, Dr. Juergen Eck, Dr. Harald Pichler, Prof. Dr. Karl Gruber, Prof. Dr. Wolfgang Kroutil, ChemBioChem, DOI: 10.1002/cbic.201300601

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