Toxikologisch unbedenkliche neue Vernetzersyste­me für die Kollagenindus­trie auf Basis biotechnologi­scher Prozesse

Das Ziel des Vorhabens besteht in der Herstellung potentiell vernetzend wirkender Pflanzenmetabolite mit Hilfe pflanzlicher Zell- und Gewebekulturen. Pflanzenbio-technologische Verfahren zur Gewinnung von Wirkstoffen gelten als eine vielversprechende Alternative zu traditionellen Verfahren unter Verwendung von Freilandkulturen. Die Anwenderzielgruppe der Vernetzer umfasst in erster Linie Hersteller von kollagenbasierten Biomaterialien aus dem Bereich der Medizintechnik, Lebensmittel und Kosmetik sowie auch Hersteller von Leder. Bislang werden für die Vernetzung von Kollagen fast ausschließlich Substanzen verwendet, die ein toxisches Potential aufweisen und auf Basis fossiler Energieträger hergestellt werden (z. B. Glutaraldehyd, Isothiocyanate und Chromsalze). In Anbetracht der zunehmenden Nachfrage für ökologisch erzeugte Produkte seitens des Verbrauchers, reagiert beispielsweise die Lederindustrie verstärkt auf diese Ansprüche. In den letzten Jahren hat sich ein Markt für alternative Gerbverfahren entwickelt, der sich weltweit im Wachstum befindet. Sekundäre Pflanzenstoffe weisen ein deutlich geringeres toxisches Potential als z. B. Glutaraldehyd auf und können nachhaltig aus pflanzlichen Rohstoffen gewonnen werden. Im Vergleich zur Chromgerbung sind die meisten pflanzlichen Gerbverfahren allerdings sehr kostenintensiv. Bisherige Ansätze alternativer Vernetzer auf pflanzlicher Basis sind vor allem eingeschränkt durch die Verfügbarkeit, deren Stabilität sowie unerwünschten Farbreaktionen.

Im Rahmen dieses Vorhabens werden zunächst Extrakte ausgewählter Pflanzen hinsichtlich ihres Vernetzungspotentials untersucht. Aus geeigneten Ursprungspflanzen werden Zell- und Gewebekulturen induziert. Die Selektion der erzeugten Kulturlinien erfolgt hinsichtlich ihres Wachstums und der Produktion der Zielsubstanzen. Ausgewählte Kulturen werden einer bioverfahrenstechnischen Optimierung mit anschließendem Scale-Up unterzogen. Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes liegt in der Gewinnung und Aufarbeitung von Extrakten aus den pflanzlichen Zell- und Gewebekulturen. Anschließend wird das Vernetzungspotenzial dieser Extrakte bestimmt. Neben den stabilisierenden Eigenschaften auf verschiedenen Kollagenmaterialien werden die Zytotoxizität, die Biokompatibilität und die Biodegradierbarkeit betrachtet.

Projektfinanzierung

© AiF

Förderung über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages IGF-Vorhaben 19065 BR/2 der Forschungsvereinigung Forschungs-gemeinschaft Leder e.V.-FGL

Projektleiter:

© Christian Hüller

Seniorprofessor für Bioverfahrenstechnik

Name

Prof. Dr. rer. nat. habil. Thomas Bley

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Kontakt über Sekretariat: Heike Pfennig

Projektmitarbeiter:

© Mann

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Name

DLC Sibylle Kümmritz

Pflanzenbiotechnologie und Naturstoffanalytik

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Kooperationspartner :

© FILK

Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen gGmbH (FILK)
http://www.filkfreiberg.de/
Dr. Ines Stachel (Projektleitung)
 

Projektlaufzeit:

01.03.2016 - 31.08.2018