Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Greifswald, Institut für Biochemie, Abteilung Biotechnologie und Enzymkatalyse durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer effizienten biokatalytischen Methode zur Acylierung von nachwachsenden Rohstoffen in Form von pflanzlichen Polysacchariden mit Fettsäuren zur Herstellung von amphiphilen Polysacchariden. Diese qualitativ-hochwertigen bio-basierten Produkte sollen, alternativ zu den herkömmlichen chemischen Methoden, mit Hilfe von maßgeschneiderten Lipasen hergestellt werden. Amphiphile Polymere spielen eine große Rolle in Anwendungen für Lebensmittel, Pharmazeutika und Kosmetika, aber auch bei technischen Anwendungen als Binder, Coating und Detergenz. Zur Zeit kommen hierfür petro-basierte synthetische Copolymere zum Einsatz. Die Kombination und Integration von spezifischem Know-how im Protein-Engineering von Lipasen und deren Einsatz in der Modifikation von Polysacchariden ermöglichen neue Wege zur Herstellung von bio-basierten Produkten mit attraktiven Eigenschaften.
Das Projekt "Evaluierung des Einsatzes von amphiphilen Stärkederivaten als Tenside" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Herstellung und Evaluierung von amphiphilen Formulierungen. Damit soll vor allem der stetig wachsenden Nachfrage bezüglich der Verwendung von nachwachsenden als auch umweltfreundlichen Rohstoffen in der Reinigungsindustrie entsprochen werden. Der Antragsteller konnte bereits in einem abgeschlossenen und als positiv bewerteten Projekt amphiphile Stärkederivate herstellen. Die synthetisierten 2 Hydroxyalkylcarboxymethylstärken weisen Alkylpolyglycoside auf. Die Amphiphilie dieser Stärkederivate liegt im Vorhandensein von sowohl hydrophoben als auch hydrophilen Substituenten, ähnlich einem Tensid, begründet. Durch physikochemische Charakterisierung dieser Substanzklassen sollen Rückschlüsse auf die Struktureigenschaftsbeziehungen geschlossen werden, um entsprechende Anpassungen in der chemischen Modifizierung vorzunehmen. Ziel ist es den Einsatz dieser Stärkederivate als Tensid selber zu evaluieren und damit die Wirkung einerseits als Tensid und andererseits als Viskositätsregulator auf eine Komponente zu vereinen.
Das Projekt "Neue gemischt substituierte Stärkeprodukte mit einstellbarer Amphiphilie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie, Kompetenzzentrum Polysaccharidforschung durchgeführt. Stärke zählt zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen und durch chemische Modifizierung kann das Makromolekül so funktionalisiert werden, dass es zunehmendes Interesse auch aus kommerzieller Sicht für die Entwicklung neuer Werk- und Wirkstoffe und Materialien gewinnt. Amphiphile Polymere besitzen aufgrund ihrer tensiometrischen Eigenschaften, der ausgeprägten Neigung zur Aggregation und der supramolekularen Selbstorganisation in wässrigen Systemen großes wissenschaftliches und technisches Interesse. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, neuartige amphiphile Materialien auf der Basis von Stärke durch Funktionalisierung des Makromoleküls mit lipophilen und hydrophilen Gruppen herzustellen, ihre Struktur aufzuklären und wichtige praxisrelevante Eigenschaften zu beurteilen. Als hydrophile Gruppierungen sollen Carboxymethyl- und Ammoniumfunktionen (2-Hydroxypropyltrialkylammonmium) eingeführt werden. Zur Lipophilierung dienen Benzylether, deren Reaktivität und Lipopholie durch unterschiedliche Substituenten am Aromaten gezielt gesteuert werden. Über die anspruchsvollen Synthesearbeiten hinaus soll die Charakterisierung der Produkte insbesondere durch FTIR- und NMR-Spektroskopie und durch Chromatographie nach sauer oder enzymatisch katalysierter Depolymersation sowie die Beurteilung des Eigenschaftsbildes in enger Wechselwirkung mit dem industriellen Vertragspartner erfolgen. Das Projekt dient der Erforschung und Entwicklung von alternativen Produktlinien aus dem wichtigen nachwachsenden Rohstoff Stärke. Es sollen Synthesewege zur Gewinnung amphiphiler Stärkeprodukte erarbeitet werden, die es erlauben, den amphiphilen Charakter für relevante Applikationen als Konsistenzregler und Emulgator für kosmetische, pharmazeutische und Pigment-Formulierungen, für den Einsatz in der chemischen Industrie, z.B. bei Emulsionspolymerisationen, und als Tensid für die Waschmittelindustrie einzustellen.