Arbeitskreis Prof. Dr. Alexander Steinbüchel
Biologischer Abbau von Kautschuken
In diesem Schwerpunkt wird der biologische Abbau von Naturkautschuk, Latex und synthetischen
Kautschuken untersucht.
Die Untersuchungen zielen darauf ab, zunächst geeignete
Mikroorganismen aus der Natur zu isolieren, die die genannten Polymere in niedermolekulare Bestandteile
spalten und als alleinige Kohlenstoffquelle zum Wachstum nutzen können. Hierzu werden Stämme
von Gordonia polyisoprenivorans und Gordonia westfalica, die adhäsiv auf Kautschuk
wachsen eingesetzt. Darüber hinaus werden auch Mikroorganismen wie z. B. Vertreter der Gattungen
Micromonospora und Streptomyces eingesetzt, die auf kautschukhaltigen
Nährböden Freßhöfe ausbilden, untersucht. Vorrangiges Ziel
der Untersuchungen ist die Identifizierung und Charakterisierung derjenigen Enzyme, die den mikrobiellen
Abbau von Kautschuk durch Spaltung des Polyisoprenrückgrats einleiten sowie die Klonierung von
Genen, die diese Enzyme kodieren. Im Berichtszeitraum wurde u. a. in einem der kautschukabbauenden
Stämme von Gordonia ein Megaplasmid identifiziert und dessen ca. 100 kbp umfassende
Nukleotidsequenz vollständig ermittelt. Aus einem Isolat der Gattung Streptomyces wurde ein Gen
kloniert, dessen Produkt die Ansiedlung von Freßhöfen induziert. Ein weiteres
Ziel ist die Konstruktion von Plasmiden, die zur Übertragung von Fremd-DNA nach Gordonia,
sowie zur Erzeugung von Transposon-induzierten Mutanten geeignet sind. Diese genetischen Werkzeuge sind
für die weiteren molekulargenetischen Untersuchungen des Kautschukabbaus unerlässlich. Im
Berichtszeitraum wurden zahlreiche Mutanten isoliert, die Kautschuk nicht oder nur noch unvollständig
abbauen. Die in diesen Mutanten defekten Gene wurden identifiziert. Basierend auf solchen Mutanten sollen
biotechnologische Verfahren entwickelt werden, mit denen kautschukhaltige Abfälle (Altreifen,
Latexhandschue, Latexmatrazen) entsorgt und dabei Rohstoffe für die chemische Synthese bzw. für
biotechnologische Produktionsverfahren gewonnen werden können.
Drittmittelgeber:
Beteiligte Wissenschaftler:
Veröffentlichungen:
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