{"id":24513,"date":"2015-02-24T03:03:11","date_gmt":"2015-02-24T02:03:11","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fproteine-veraendern-die-benetzbarkeit-von-oberflaechen.html"},"modified":"2015-02-23T10:06:17","modified_gmt":"2015-02-23T09:06:17","slug":"proteine-veraendern-die-benetzbarkeit-von-oberflaechen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/proteine-veraendern-die-benetzbarkeit-von-oberflaechen\/","title":{"rendered":"Proteine ver\u00e4ndern die Benetzbarkeit von Oberfl\u00e4chen"},"content":{"rendered":"
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Schimmelpilze k\u00f6nnen Substanzen erzeugen, die einen drastischen Einfluss auf die Benetzbarkeit einer Oberfl\u00e4che haben.<\/figcaption><\/figure>\n

Wenn man Fl\u00fcssigkeiten auf eine Oberfl\u00e4che tropft, zerrinnen sie manchmal zu einem d\u00fcnnen Film, manchmal ziehen sie sich aber auch zu kleinen, fast runden Tr\u00f6pfchen zusammen. Ob eine Oberfl\u00e4che benetzbar oder wasserabweisend ist, h\u00e4ngt ma\u00dfgeblich von ihren chemischen Eigenschaften ab.<\/strong><\/p>\n

Proteine, die von Schimmelpilzen produziert werden um sich an ihre Umgebungsbedingungen anzupassen, k\u00f6nnen die Benetzungseigenschaften von Oberfl\u00e4chen drastisch ver\u00e4ndern \u2013 das wurde in einer Forschungsarbeit herausgefunden, bei der drei verschiedene Chemie-Institute der TU Wien zusammenarbeiteten. Untersucht wurden zwei verschiedene Gruppen von Proteinen, die sich an der Oberfl\u00e4che von Fl\u00fcssigkeiten oder an der Grenze zwischen Feststoff und Fl\u00fcssigkeit ganz von selbst zu einer Schicht zusammensetzen. Durch interessante Wechselwirkungen zwischen den Proteinen kann man nun Schichten mit besserer Stabilit\u00e4t und bemerkenswerten Benetzungseigenschaften herstellen.<\/p>\n

Wasser mit Haut<\/h3>\n
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Das Protein EPL1<\/figcaption><\/figure>\n

\u201eEines der Proteine, die wir untersucht haben, ist EPL1, aus der Familie der Cerato-Platanine. Es wird von Schimmelpilzen in gro\u00dfen Mengen erzeugt. Welche Funktion es genau im Lebenszyklus des Pilzes hat, ist bisher allerdings unbekannt\u201c, sagt Verena Seidl-Seiboth, die Leiterin des Forschungsprojektes. \u201eUns fiel auf, dass es in einer w\u00e4ssrigen L\u00f6sung eine Haut ausbildet \u2013 \u00e4hnlich wie auf hei\u00dfer Milch. Und beim Reinigen der Beh\u00e4lter f\u00fchrt das Protein zu einer heftigen Schaumbildung.\u201c Es war daher naheliegend, sich genauer anzusehen, welchen Einfluss das Protein EPL1 auf Oberfl\u00e4chenspannung von Fl\u00fcssigkeiten und auf die Benetzbarkeit von Oberfl\u00e4chen hat.<\/p>\n

Eine andere Proteinfamilie sind die sogenannten Hydrophobine, die in der Forschungsgruppe von Irina Druzhinina (ebenfalls TU Wien) untersucht werden. Hydrophile Oberfl\u00e4chen lassen sich von Wasser leicht benetzen, hydrophobe Oberfl\u00e4chen (etwa Fette oder Wachse) lassen Wasser abperlen. Hydrophobine bestehen typischerweise aus einem hydrophilen und einem hydrophoben Anteil. Je nach der Art der Oberfl\u00e4che docken sie sich mit der hydrophoben oder hydrophilen Seite an die Oberfl\u00e4che an, die andere Seite der Proteine wendet sich der Fl\u00fcssigkeit zu. So machen Hydrophobine aus einer wasserabweisenden eine benetzbare Oberfl\u00e4che und umgekehrt.<\/p>\n

Das Protein, das sich nicht benehmen will<\/h3>\n

Das nun erforschte Protein EPL1 f\u00e4llt allerdings nicht in diese Kategorie. Es kehrt die Eigenschaften der Oberfl\u00e4che nicht um \u2013 im Gegenteil: Es kann sie sogar verst\u00e4rken. EPL1 alleine hat den Nachteil, dass es sich sehr schnell wieder von der Oberfl\u00e4che abl\u00f6st, doch mischt man EPL1 mit den bereits bekannten Hydrophobinen, erh\u00e4lt man eine Oberfl\u00e4chenbeschichtung, die die Wirkung von EPL1 mit der Stabilit\u00e4t von herk\u00f6mmlichen Hydrophobinen verbindet.<\/p>\n

Nicht nur als Oberfl\u00e4chenbeschichtung lassen sich die Proteine nutzen. In einer w\u00e4ssrigen L\u00f6sung senkt EPL1 die Oberfl\u00e4chenspannung, dadurch l\u00e4sst dich die Fl\u00fcssigkeit extrem fein zerst\u00e4uben.<\/p>\n

\u201eM\u00f6gliche Anwendungen f\u00fcr die Ver\u00e4nderung von Oberfl\u00e4chenspannung und Benetzungseigenschaften gibt es viele\u201c, sagt Verena Seidl-Seiboth. \u201eMan k\u00f6nnte Oberfl\u00e4chen herstellen, die nicht nass werden, man k\u00f6nnte Pflanzenschutzmittel dazu bringen, sich feiner zu verteilen, man k\u00f6nnte vielleicht sogar Bio-Putzmittel herstellen.\u201c<\/p>\n

Expertise aus verschiedenen Bereichen der Chemie<\/h3>\n

M\u00f6glich wurde die Erforschung von EPL1 an der TU Wien durch eine Zusammenarbeit ganz unterschiedlicher Chemie-Forschungsgruppen. Verena Seidl-Seiboth und Irina Druzhinina geh\u00f6ren zur Forschungsabteilung Biotechnologie und Mikrobiologie am Institut f\u00fcr Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften, und forschen an verschiedensten Aspekten von Schimmelpilzen. Auch die Bioanalytik spielte in diesem Forschungsprojekt eine gro\u00dfe Rolle. Das Team um G\u00fcnter Allmaier und Gernot Friedbacher vom Institut f\u00fcr Chemische Technologien und Analytik charakterisierte die Proteinschichten mit dem AFM (Atomic Force Microscopy). Die Analyse der Oberfl\u00e4cheneigenschaften wurde in der Gruppe von Hinrich Grothe vom Institut f\u00fcr Materialchemie durchgef\u00fchrt.<\/p>\n

\u201eEs war ein enormer Vorteil in dieser interdisziplin\u00e4ren Zusammenarbeit, die ben\u00f6tigten Expertinnen und Experten aus benachbarten Fachdisziplinen gleich im selben Haus oder nebenan zu haben\u201c sagt Verena Seidl-Seiboth.<\/p>\n

Das Ergebnis dieser erfolgreichen Zusammenarbeit wurde nun im Journal \u201eSoft Matter<\/a>\u201c der Royal Society of Chemistry (UK) ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n

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Weitere Informationen<\/h3>\n