Neue Enzyme steigern Ethanolproduktion
Ethanol ist ein Nebenprodukt bei der Fermentierung einfacher Zucker aus lignozelluloser Biomasse. Da der Atmosphäre während des Anbaus der Biomasse Kohlenstoff entzogen wird, gilt Ethanol als kohlenstoffneutraler Kraftstoff. Mit dem Ziel, die Herstellung und den Einsatz von Ethanol als alternativen Kraftstoff zu fördern, hat das Programm Energie, Umwelt und nachhaltige Entwicklung das TIME-Projekt unterstützt. Eines der Ziele des ehrgeizigen Forschungsprogrammes war die Verbesserung der Hydrolyse mit speziellen Enzymen. Die Forschungsarbeiten wurden von Wissenschaftlern von Roal Oy in Finnland koordiniert. Die Konzentration lag auf einem Pilz mit dem Namen Trichoderma reesei (T. reesei), der Enzyme, insbesondere Cellulase, produziert, die Zellulose in einfache Zucker zerlegen. Mithilfe von Gentechnik (Klonen, Sequenzierung und Übertragung der 13 unterschiedlichen Gene auf T. reesei) wurde versucht, die erhöhte Thermostabilität weiterzugeben. Dies ermöglicht eine Hydrolyse bei höheren Temperaturen, die effizienter ist. Zudem wurden falls erforderlich Cellulose Binding Domains (CBDs) integriert. Es wurden Labortests mit synthetischen Substraten und Avicel-Zellulose durchgeführt, um bestimmte Aktivitäten zu erkennen. Im Vergleich zum derzeitigen Orientiertungswert mit der höchsten Leistung, T. reesei CBHI (cellobiohydrolase I), haben sich die neuen Enzyme nicht nur als effizienter erwiesen, sondern auch als weniger anfällig für cellobiose Hemmung. Ein weiterer wichtiger Meilenstein, der im Rahmen des TIME-Projektes erreicht wurde, war die erfolgreiche Herstellung neuartiger thermophiler Cellulase unter Laborbedingungen. Roal Oy konnte verschiedene Ausgangsstoffe sowie den Einfluss auf verschiedene Produktionsbedingungen untersuchen.
