Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGBChitin ist nach Cellulose das am häufigsten vorkommende Biopolymer auf der Erde. Es dient beispielweise in Panzern von Krebstieren und Insekten als Gerüstsubstanz und fällt deshalb in der Aquakultur und Fischerei in großen Mengen als Abfall an. Chitin kann von vielen Bakterien durch Chitinasen abgebaut werden. Das lineare, unlösliche Homopolymer aus beta-1,4-verknüpften N-Acetyl-Glucosamin-Einheiten (NAG) wird dabei in Oligo- oder Monomere gespalten.
Am Fraunhofer IGB entwickeln wir ein enzymatisches Verfahren, bei dem Chitin zu Monomeren abgebaut wird. Diese können anschließend hydrothermal zu gut modifizierbaren Grundbausteinen von biobasierten Polymeren umgesetzt werden. Mit Anreicherungskulturen haben wir in einem ersten Schritt nach Organismen gesucht, die neue, patentrechtlich noch nicht geschützte Chitinasen bilden.
Laborversuche mit den Isolaten zeigten, dass die Produktion der Chitinasen wachstumsgekoppelt erfolgt und die Enzyme ins Nährmedium sekretiert werden. In einem zweistufigen Verfahren wird zunächst der Enzymcocktail produziert und dieser nach Abtrennung der Biomasse für den Umsatz des Chitins eingesetzt. Auf diese Weise ist es uns gelungen, eine 1-prozentige Chitin-Suspension vollständig zu NAG umzusetzen.
