Enzyme aus Kren:
Forscherteam der TU Graz ebnet Weg zur industriellen Herstellung

Ein Forscherteam der TU Graz bekommt eine 100.000 Euro-Förderung des BMWFW für die Entwicklung eines biotechnologischen Produktionsverfahrens für Kren-Enzyme. Die „scharfen“ Enzyme sind etwa aus der Diagnostik oder der Abwasserreinigung nicht mehr wegzudenken.

Bildmaterial bei Nennung der angeführten Quellen honorarfrei verfügbar.

Auch wenn er hin und wieder für Tränen sorgt: Kren ist ein fixer Bestandteil der österreichischen Küche. Die Industrie hat den Kren jenseits der Kulinarik als extrem brauchbar entdeckt – wegen seiner Enzyme. Besonders die sogenannten Kren-Peroxidasen haben sich als wichtig erwiesen. Diese Enzyme sind essentiell für zahlreiche Reaktionen im Leben der Krenpflanze. Florian Krainer vom Institut für Molekulare Biotechnologie der TU Graz weiß um die vielen Vorteile der Kren-Enzyme: „Sie spielen in der Diagnostik eine entscheidende Rolle, beispielsweise um nachzuweisen, ob sich nach einer Impfung die wichtigen Antikörper gebildet haben und wie lange die Impfung noch wirkt. Man kann das Enzym aber auch in der Abwasserreinigung einsetzen, um Hormone oder andere problematische Verunreinigungen aus dem Wasser herauszubekommen“.

Industrielle Enzym-Produktion

Gemeinsam mit seinem TU Graz-Kollegen Anton Glieder will Florian Krainer die Herstellung großer Enzymmengen in hoher Qualität möglich machen und setzt dabei auf die Biotechnologie und die Enzymproduktion mit der Hefeart Pichia pastoris. Diese ist von der amerikanischen Arzneimittelbehörde zugelassen, als sicher eingestuft und daher ein idealer Produktionsorganismus.

28 natürliche Kren-Enzyme entdeckt

Florian Krainer hat gemeinsam mit seiner finnischen Kollegin Laura Näätsaari und Anton Glieder in einem Kooperationsprojekt zwischen dem Austrian Center of Industrial Biotechnology (acib) und dem NAWI Graz Doktoratskollegium "DK Molekulare Enzymologie" vorab schon 28 natürliche Kren-Peroxidasen entdeckt und erste Schritte für eine biotechnologische Herstellung der Enzyme gesetzt. Zwei Patente sind dazu schon angemeldet. Das Problem bislang: Die Industrie muss mehrere Tonnen an Krenwurzeln verarbeiten, um zu den erforderlichen Enzymmengen zu kommen. „Das steht im Widerspruch zum Nutzen des Krens als Nahrungsmittel und zur Nutzung von landwirtschaftlichen Flächen zur Nahrungsmittelproduktion. Außerdem unterliegen die Pflanzen und damit auch ihre Enzyme natürlich bedingten Schwankungen“, erläutert Krainer. Mit der Hefe als neuem Wirt zur Enzymproduktion soll eine industrielle Herstellung möglich sein: „Wir wollen hochqualitative Präparationen der wertvollen und vielseitigen Kren-Peroxidase unabhängig von der landwirtschaftlichen Produktion und in ausreichenden Mengen anbieten“, schildert Krainer das Ziel.

Prototyp dank PRIZE-Förderung des BMWFW

Um die patentierte Produktion von Kren-Enzymen zur Marktreife zu bringen, wurde um eine Prototypenförderung im Rahmen des PRIZE-Programms des BMWFW und der Austria Wirtschaftsservice GmbH angesucht – und das erfolgreich: Das Projekt wird mit 100.000 Euro gefördert. Die Prototypenentwicklung startet im Sommer 2015 und läuft mindestens ein Jahr. Das Wissenstransferzentrum Süd unterstützt anschließend bei der Verwertung der geförderten Prototypen. Die über die Austria Wirtschaftsservice (aws) abgewickelte Prototypenförderung PRIZE erfolgt im Rahmen des vom BMWFW lancierten Programms "Wissenstransferzentren und IPR-Verwertung", mit dem die Kooperation zwischen Wissenschaft und Wirtschaft weiter gestärkt werden soll.

Dieses Projekt ist im Field of Expertise „Human & Biotechnology“ verankert, einem von fünf Forschungsschwerpunkten der TU Graz.