Die Biotensidon GmbH ist im Aufschwung. Das neue Produkt Rhapynal kommt auf den Markt. Die Firma kann sich \u00fcber ein 100 Millionen Euro Joint Venture freuen und wurde f\u00fcr den Next Economy Award 2016 nominiert. Mit Rhapynal gelingt es dem Team, ein Produkt aus drei Komponenten herzustellen, welches von der Landwirtschaft bis hin zur Pharmaindustrie nahezu unbegrenzte Einsatzm\u00f6glichkeiten bietet.<\/p>\n
Die Karlsruher Firma Biotensidon GmbH vertreibt seit 2011 biologische Reinigungskonzentrate auf \u00d6lbasis. Im Jahr 2015 gr\u00fcndete sie mit ukrainischer Unterst\u00fctzung in Form eines Wissenschaftsteams ein Tochterunternehmen im Bereich der wei\u00dfen Biotechnologie. Hier stellte das 7-k\u00f6pfige Spezialisten-Team um Dr. Alexander Shulga, Mikrobiologe und wissenschaftlicher Projektleiter, mit einem Prototyp fermentativ Rhamnolipide her. Bei Rhamnolipiden handelt es sich um mikrobiell hergestellte Biotenside. Tenside sind grenzfl\u00e4chenaktive chemische Substanzen, die oftmals eingesetzt werden, um die Eigenschaften von Fl\u00fcssigkeiten zu ver\u00e4ndern. So werden Tenside beispielsweise in unterschiedlichsten Bereichen wie der Lebensmittelindustrie, in Waschmitteln oder Kosmetika verwendet. Neben dem breiten Anwendungsspektrum haben Biotenside eine antimikrobielle Wirkung, wodurch sie sich als Zusatz f\u00fcr Kosmetika, in der Landwirtschaft und der Pharmazie eignen. Laut dem Marktforschungsunternehmen Ceresana wurde mit Tensiden im Jahr 2014 weltweit ein Umsatz von 33,2 Mrd. US Dollar erzielt. Erwartet wird eine Summe von rund 40,4 Mrd. US Dollar im Jahr 2022.1<\/p>\n
Noch basieren Tenside gr\u00f6\u00dftenteils auf Erd\u00f6l, das oftmals schwer abbaubar und daher umweltbelastend ist. Neben der Produktion auf Basis fossiler Rohstoffe k\u00f6nnen Tenside auch aus nachwachsenden Rohstoffen, wie dem Palm\u00f6l, \u00fcber chemische Verfahren synthetisiert werden. Diese Tenside sind somit im Vergleich zu ihren erd\u00f6lbasierten Vertretern vollst\u00e4ndig biologisch abbaubar. Da f\u00fcr die chemischen Verfahren jedoch tropische Pflanzen\u00f6le verwendet werden, wird die Nachhaltigkeit dieses Prozesses kontrovers diskutiert.<\/p>\n
Die Biotensidon GmbH stellt seit 2015 Biotenside her, die zu 100 Prozent biobasiert und biologisch abbaubar sind. \u201eProduziert werden die Rhamnolipide von einem nicht pathogenen Pseudomonas-aeruginosa-Stamm\u201c, erkl\u00e4rt J\u00f6rg J\u00f6gel, Leiter der Forschungsabteilung. Dieser Wildtyp-Stamm brachte im Laborma\u00dfstab vielversprechende Ergebnisse in Bezug auf die Rhamnolipid-Ausbeute. \u201eDie Firma ging das Wagnis ein, betrat vollkommenes Neuland und begann die Produktion von Rhamnolipiden im kleinen Ma\u00dfstab mit einem 100-Liter-Reaktor\u201c, erl\u00e4utert Hartmann, Marketing Director der Biotensidon.<\/p>\n
Seit der Inbetriebnahme des ersten Bioreaktors im Jahr 2015 ist viel passiert. Mittlerweile wird mit einem Arbeitsvolumen von 500 Litern produziert. Diese gro\u00dfen Reaktoren k\u00f6nnen modular miteinander verbunden werden. \u201eDas Modul, das wir gerade bauen, hat dann vier mal 500 Liter, was nat\u00fcrlich einer ganz anderen Produktionsmenge entspricht\u201c, betont J\u00f6gel. In Zukunft sollen Reaktoren mit einem Volumen von 2.000 bis 3.000 Litern zum Einsatz kommen. Eine neue Halle wurde hierf\u00fcr bereits bezogen, in der 40 bis 50 Reaktoren dieser Gr\u00f6\u00dfe aufgestellt werden sollen. Erm\u00f6glicht wird dieses Gro\u00dfprojekt letztendlich auch durch ein Joint Venture in H\u00f6he von 100 Millionen Euro. Neben der Gr\u00f6\u00dfe der Reaktoren mit 500 Litern Arbeitsvolumen konnte auch die Ausbeute an Rhamnolipiden erh\u00f6ht werden. J\u00f6gel gibt an, dass die Ausbeute kontinuierlich von 15 g\/Liter auf 30 g\/Liter im zellfreien \u00dcberstand verdoppelt wurde. Durch die Optimierung der Produktion und ein Scale-up auf 2.000 Liter sollen in Zukunft gr\u00f6\u00dfere Ausbeuten von bis zu 50 g\/Liter und mehr erreicht werden. Aufgrund der hervorragenden Ergebnisse ist die Biotensidon GmbH auch weiterhin damit besch\u00e4ftigt, die Rhamnolipid-Produktion zu steigern.<\/p>\n
Drei Komponenten \u2013 ein Produkt<\/p>\n
Anfang September 2016 war es dann so weit. Die Biotensidon GmbH reichte ihr neues Produkt Rhapynal beim Deutschen Patent- und Markenamt ein. Im Namen des Produkts verstecken sich die drei Komponenten, aus denen es zusammengesetzt ist \u2013 einem Supramolekularkomplex: Rha = Rhamnolipide, pyn = Pyoverdine, al = Alginat. Alle Komponenten werden im Fermenter von einem nichtpathogenen Pseudomonas-aeruginosa-Stamm gebildet und in das Medium abgegeben, aus dem sie anschlie\u00dfend isoliert werden. Ob als L\u00f6schmittelzusatz, zur Bodenregenerierung, im Umweltschutz, in der Landwirtschaft oder der Pharmazie \u2013 die Anwendungsbereiche von Rhapynal sind vielseitig.<\/p>\n
Rhamnolipide<\/p>\n
In der Landwirtschaft wird Rhapynal beispielsweise als Bestandteil einer Beschichtung verwendet. Die Samen werden vor dem Auss\u00e4hen mit Rhapynal-L\u00f6sung bespr\u00fcht. Dadurch k\u00f6nnen die Samen vermehrt Feuchtigkeit binden. Zus\u00e4tzlich erleichtern die Rhamnolipide den N\u00e4hrstofftransport, wodurch eine fr\u00fchere und bessere Keimung erzielt wird. Die Keimlinge wachsen schneller und bringen gr\u00f6\u00dfere Wurzeln hervor.<\/p>\n
Die verbesserte N\u00e4hrstoffaufnahme kommt auch beim Tierfutterzusatz zum Tragen. \u201eH\u00fchner, die Futter bekommen, dem nur wenige Milligramm Rhapynal zugesetzt wurden, setzen deutlich mehr und schneller Fleisch an und sind ges\u00fcnder und widerstandsf\u00e4higer als konventionell gef\u00fctterte Tiere. Die Tiere k\u00f6nnen aufgrund der Rhamnolipide das Futter besser verwerten und scheiden weniger unverwertete N\u00e4hrstoffe aus\u201c, so Shulga. Untersucht wurde dies in einem Berliner Labor.<\/p>\n
Auch im Bereich der Pharmazeutik wurde untersucht, ob die Rhamnolipide im Rhapynal zu einer verbesserten Wirkstoffaufnahme f\u00fchren. J\u00f6gel erkl\u00e4rt, dass die Wirkstoffkonzentration eines Pr\u00e4parats um bis zu 80 Prozent herabgesetzt werden konnte. So k\u00f6nnten Nebenwirkungen durch hohe Wirkstoffkonzentrationen verringert werden. Da es sich bei diesem Versuch lediglich um einen Testversuch handelte, muss noch weiter geforscht werden, um eindeutige Ergebnisse zu erhalten.<\/p>\n
Pyoverdine<\/p>\n
Pyoverdine sind fluoreszierende Siderophore, wodurch die Zellen unter UV-Licht gr\u00fcn fluoreszieren. Die Pyoverdine im Rhapynal scheinen in der Lage zu sein, radioaktive Teilchen zu binden. Dies k\u00f6nnte vor allem beim Abbau von Kernkraftwerken sowie bei radioaktiven Unf\u00e4llen wie in Tschernobyl oder Fukushima vorteilhaft sein.
\nSkizze der drei Bestandteile von Rhapynal. Im Innern der roten Ringe, welche die Pyoverdine darstellen, sind Symbole f\u00fcr Radioaktivit\u00e4t abgebildet.<\/p>\n
Alginat<\/p>\n
Der dritte Bestandteil von Rhapynal ist Alginat. Dieses Polysaccharid bindet die Pyoverdine und die Rhamnolipide auf seiner Oberfl\u00e4che, sodass ein gro\u00dfer Komplex entsteht. \u201eDieser Komplex, mit Alginat als Tr\u00e4germaterial, weist bessere Eigenschaften auf als die einzelnen Komponenten. Wenn Pyoverdine einzeln vorliegen, haben sie nur eine begrenzte Haltbarkeit, der Komplex verleiht ihnen Stabilit\u00e4t\u201c, erkl\u00e4rt Shulga. Zudem kann das Produkt als Komplex direkt aus dem N\u00e4hrmedium der Zellen gewonnen werden, sodass teure Trennverfahren wegfallen.<\/p>\n
Mit Joint Ventures zu neuen Entwicklungschancen<\/p>\n
\u00dcber Unternehmenskooperationen (Joint Ventures) soll Rhapynal nun vertrieben werden. Diese gemeinsamen Vorhaben bieten Biotensidon zus\u00e4tzliche Entwicklungschancen. Hartmann erkl\u00e4rt: \u201eUnser Produkt verkaufen wir an industrielle Nutzer, die damit ihre Produkte anreichern und so verbessern k\u00f6nnen. Wir sehen uns hierbei als einen reinen Rohstoffhersteller, der die Industrie beliefert.\u201c Preislich kann das biologische Produkt durchaus mit herk\u00f6mmlichen Vertretern mithalten.<\/p>\n
Neben all der Forschung und der Entwicklung hat sich die Biotensidon GmbH mit ihrem innovativen und nachhaltigen Produkt f\u00fcr den Next Economy Award 2016 beworben. Dieser zeichnet Start-ups aus, die auf soziale und \u00f6kologische Nachhaltigkeit setzen. Biotensidon wurde neben zwei weiteren nachhaltigen Start-ups f\u00fcr die Kategorie \u201eNature\u201c nominiert. Im November 2016 fand die Preisverleihung statt, bei der Biotensidon den zweiten Platz belegen konnte.<\/p>\n
Die M\u00f6glichkeiten, die Raphynal bietet, sind noch lange nicht ersch\u00f6pft. Biotensidon will weiter daran forschen, um m\u00f6glichst alle Anwendungsbereiche zu erschlie\u00dfen.<\/p>\n
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Literatur:<\/p>\n