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TU Dresden » Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften » Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie » BC1

Forschungsthema: "Neue Enzyme für technische Anwendungen"

Dr. A. Matura

Wir suchen nach neuen Enzymen aus Bakterien und Pilzen mit interessanten Eigenschaften für den Einsatz in technischen Prozessen. Unser Augenmerk liegt dabei auf Oxidoreduktasen, speziell Peroxidasen und Laccasen. Diese Enzyme katalysieren Redoxreaktionen mit Wasserstoffperoxid oder Sauerstoff über einen radikalischen Mechanismus, woraus eine geringe Substratspezifität resultiert. Diese Enzyme können in Bleichprozessen zum Einsatz kommen. Möglich ist eine effektive Entfärbung von farbigem Abwasser z.B. aus der Textilindustrie. Auch die Bleiche von Cellulosefasern (Baumwolle, Papier) ist ein sehr energie- und wasserverbrauchender Prozess, der durch den Einsatz von Enzymen bedeutend umweltfreundlicher gestaltet werden kann. Unsere Arbeiten gehen dabei in drei Richtungen:

a) Suche nach neuen Enzymproduzenten (Bodenbakterien, Waldpilze usw.)
(Auswahl geeigneter Proben, Variation der Züchtungsbedingungen, Screening auf Bleichvermögen und Entfärbung, Auswahl hinsichtlich breiter pH- und guter Temperaturstabilität, Detektion der beteiligten Enzyme z.B. Laccasen, Manganperoxidasen, Ligninperoxidasen, Cellulasen)

b) Detektion, Isolierung und biochemische Charakterisierung neuer Enzyme
(Anwendung verschiedener Assays zur Aktivitätsbestimmung, Optimierung der Enzymproduktion, Reinigung zur Homogenität mittels verschiedener chromatographischer und elektrophoretischer Techniken wie z.B. Ionenaustauschchromatographie und hydrophobe Interaktionchromatographie, SDS und native PAGE, Bestimmung der N-terminalen Aminosäuresequenz, Substratspezifitäten und Wirkoptima)

c) Bestimmung und Optimierung der technischen Einsatzfähigkeit
(Überexpression ausgewählter Enzyme in geeigneten Wirtsstämmen, Verbesserung von pH- oder Temperaturstabilität durch genetische Modifizierung der Enzyme, Erhöhung von Ausbeute und Prozessstabilität der Enzyme durch Immobilisierung an polymere oder mikrokristalline Träger)

Themen für Diplomarbeiten:

  1. Reinigung und biochemische Charakterisierung extrazellulärer Laccasen aus verschiedenen Weißfäulepilzen
  2. Immobilisierung einer extrazellulären Laccase aus einem Basidiomyceten an magnetische polymere Trägerpartikel und Charakterisierung des gebundenen Enzyms
  3. Nachweis von Enzymen und Mediatoren, die an der Baumwollbleiche durch Basidiomyceten beteiligt sind

                                                                                                                                                                                               

W. Naumann, A. Lang, Letzte Änderung: 15.11.2017                                    Impressum