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Auf der Suche nach dem idealen Waschmittel
FH Aachen | Arnd Gottschalk
"Der Fleck geht nie wieder raus" – wie oft sagen wir seufzend diesen Satz, wenn wir unsere Lieblingsklamotten in die Waschmaschine stecken. Zwei Stunden später ist die Freude groß: Der Fleck ist weg, das Kleidungsstück sieht aus wie neu. Eine entscheidende Rolle dabei spielen Proteasen – Enzyme, die in Waschmitteln enthalten sind. FH-Forscher Fabian Falkenberg hat sich in seinem Promotionsprojekt mit ihnen beschäftigt.
Proteasen "knacken" Eiweißverbindungen
Oft sind es eiweißhaltige Stoffe, die sich bei der Wäsche nur schwer entfernen lassen, beispielsweise Blut, Ei, Schokolade, Kakao oder Grasflecken. Proteasen sind in der Lage, die Eiweißverbindungen zu "knacken" und damit die Flecken zu entfernen. "Das Prinzip ist seit Jahrzehnten bekannt", sagt Prof. Dr. Johannes Bongaerts, der die Forschungsarbeit von Fabian Falkenberg am Campus Jülich der FH Aachen gemeinsam mit Prof. Dr. Petra Siegert betreut. Der Schwerpunkt der Promotion habe in der Identifizierung und Klassifizierung verschiedener Proteasetypen gelegen.
Vielseitig verwendbar
Prof. Bongaerts erklärt, wo der Nutzen liegt: "Die Proteasen haben unterschiedliche Eigenschaften, etwa in Bezug darauf, wie sie auf geänderte Temperaturen und pH-Werte reagieren." Das beeinflusst auch die Nutzbarkeit in der Industrie – gerade die Verwendbarkeit bei unterschiedlichen Waschtemperaturen ist für die Kund:innen ein wichtiges Kaufargument. Die Promotion von Fabian Falkenberg ist in enger Zusammenarbeit mit dem Chemiekonzern Henkel entstanden, bei dem der FH-Nachwuchsforscher jetzt auch arbeitet.
Moderne Waschmittel sind aus unterschiedlichen Stoffen zusammengesetzt, die jeweils eine eigene Funktion erfüllen. Amylasen spalten Stärke, Lipasen spalten Fette, Proteasen spalten Eiweiße und entfernen damit Flecken. Cellulasen spalten Zellulose und pflegen damit die Wäsche. Hinzu kommen Tenside und Wasserenthärter. Der Einsatzbereich der Proteasen geht übrigens über Wasch- und Reinigungsmittel, wie Geschirrspülmittel, hinaus – auch in zahlreichen weiteren Industrien werden sie eingesetzt.
Publikationen und Patente
Als Quelle für die Enzyme kommen zum Beispiel Bakterien und Pilze in Frage. Fabian Falkenberg hat gezielt verschiedene Moleküle identifiziert, die Gene kloniert und die gereinigten Proteasen anschließend auf ihre Eigenschaften hin untersucht. Zu seiner Forschungsarbeit gehörte auch ein umfassender Abgleich mit bestehenden Datenbanken. "Wir haben gezielt nach Proteasen gesucht, die neu und patentierbar sind", erläutert Prof. Bongaerts. Bereits jetzt hat Fabian Falkenberg seine Ergebnisse in vier wissenschaftlichen Publikationen veröffentlicht, eine fünfte ist in Vorbereitung, außerdem wurden zwei Patente angemeldet.
Die Promotion wurde in enger Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Michael Bott, Leiter der Systemischen Mikrobiologie (IBG-1) am Institut für Bio- und Geowissenschaften des Forschungszentrums Jülich, und mit der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf durchgeführt.
FH Aachen | Prof. Dr. Petra Siegert