Unter dem Fachgebiet Biokatalyse wird die Anwendung von Enzymen für chemische Reaktionen zusammengefasst (Angewandte Enzymtechnologie).

Die Biokatalyse ist eine grüne Technologie, da Enzyme aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden und bioabbaubar sind. In der Regel sind Enzyme in wässriger Lösung bei moderaten Temperaturen aktiv. Wenn erforderlich, können Enzyme im Labor z. B. durch „enzyme engineering" für Prozesse optimiert werden.

Enzyme besitzen zudem einzigartige katalytische Eigenschaften. In Kombination mit Substratspezifität, Stereoselektivität und ihrer Verfügbarkeit sind sie bereits heute in industriellen Anwendungen unersetzlich und stellen dann effektive und kostensparende Alternativen zu herkömmlichen Technologien dar.

Enzyme finden unter Anderem Anwendung in Waschmitteln, in Biosensoren zur Messung von Blutzucker und dienen in der Textilchemie zur Reinigung und zur Nachbehandlung von Fasern. Sie spielen bei der Synthese von pharmazeutischen und agrochemischen Wirkstoffen eine wichtige Rolle und erfahren auch einen immer breiteren Zuspruch für zukünftige Applikationen wie bei der Wertschöpfung von Holz, der Abwasserreinigung und der funktionellen Modifizierung natürlicher und synthetischer (Bio)Polymere.

Das enorme Potenzial der Biokatalyse liegt auch in der starken methodischen Vernetzung mit zahlreichen naturwissenschaftlichen Disziplinen die bis hin zu den Ingenieurwissenschaften reicht.

Heute wissen wir, dass es noch eine Vielzahl an unerforschten Enzymen in der Natur gibt die zukünftig in biokatalytischen Prozessen genutzt werden können.

Die Biokatalyse erfüllt die Kriterien einer nachhaltigen Technologie und überzeugt darüber hinaus mit der Vielzahl und Diversität an natürlichen Enzymen, die noch nicht charakterisiert worden sind und die prinzipiell für vielfältige Anwendungen genutzt werden können.

Die Arbeitsgruppe Biokatalyse befasst sich an der Empa zurzeit mit folgenden Enzymen:

• Laccasen
• Tyrosinasen
• Oxidoreduktasen für Biosensor-Anwendungen
• ThDP-abhängige Enzyme

 Kontakt:

Dr. Michael Richter, Gruppenleiter Biokatalyse
Michael.Richter@empa.ch
Tel.: +41 (0)58 765 78 68