Das Projekt "Bioester und Wachsester aus Krambe- und Leindotteroel durch Ver- und Umesterungsreaktionen zum Einsatz im Schmier- und Kosmetikbereich - Teilvorhaben 2: Bio- und Wachsester aus Krambe- und Leindotteroel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Getreide-, Kartoffel- und Fettforschung, Institut für Biochemie und Technologie der Fette durchgeführt. Das Verbundvorhaben verfolgt das Ziel, für die Öle aus den alternativen Ölpflanzen Crambe (Crambe abyssinica) und Leindotter (Camelina sativa) neue Anwendungen im chemisch-technischen Bereich zu finden. Innerhalb dieses Verbundvorhabens befaßt sich das Teilprojekt 2 mit der Herstellung von Bio- und Wachsestern aus Crambe- und Leindotteröl im Labormaßstab unter Anwendung chemisch (mit Kaliumhydroxid) oder enzymatisch (mit Lipasen) katalysierter Ver- und Umesterungsreaktionen sowie mit der speziellen Analytik der Öle und der Produkte. Die Bio- und Wachsester werden durch Kooperationspartner aus der Industrie auf ihre Eignung als Zusätze zu Kosmetika und speziellen Schmierstoffen geprüft.Analytische Untersuchungen der Crambe- und Leindotteröle aus Anbauversuchen in Mecklenburg-Vorpommern ergaben für Gesamtlipide und Triglyceride ähnliche Fettsäurezusammensetzungen, wie aus der Literatur bekannt. Kaliumhydroxid (KOH)- bzw. lipase-katalysierte Umesterung (Alkoholyse) von raffinierten Crambe- und Leindotterölen mit langkettigen Alkoholen (Oleylalkohol und aus Crambe- und Leindotteröl hergestellten Fettalkoholen), einem mittelkettigen Alkohol (n-Octanol) und einem kurzkettigen Alkohol (iso-Propanol) ergaben die angestrebten Wachsester bzw. n-Octyl- und iso-Propylester mit ähnlichem Produktspektrum wie enzymatisch hergestellte 'Bioester'. Die KOH-katalysierte Umesterung der Crambe- und Leindotteröle mit Oleylalkohol lieferte Wachsester mit überwiegend 40 bzw. 36 C-Atomen bei hohen (größer 70Prozent) Umsätzen. Ebenfalls führte die KOH-katalysierte Umesterung der Crambe- und Leindotteröle mit n-Octanol zu Octylestern mit überwiegend 30 bzw. 26 C-Atomen bei relativ hohen (größer 60Prozent) Umsätzen. Iso-Propylester ließen sich durch KOH-katalysierte Umesterung nicht herstellen. Die lipase-katalysierte Umesterung der Crambe- und Leindotteröle mit Oleylalkohol ergab Wachsester mit überwiegend 40 bzw. 36 C-Atomen bei mittleren bis sehr hohen Umsätzen (größer 90 Prozent mit Novozym 435 und etwa 30-60 Prozent mit Lipozyme IM und Papaya-Lipase). Ähnliche Ausbeuten an sehr langkettigen Wachsestern wurden bei der Umesterung von Crambe- und Leindotteröl mit den aus diesen Ölen hergestellten Fettalkoholen erzielt. Die Umsätze konnten durch Erhöhung des molaren Verhältnisses von Alkohol : Triglycerid von 3:1 auf 10:1 deutlich gesteigert werden. Die lipase-katalysierte Umesterung der Crambe- und Leindotteröle mit n-Octanol führte zu n-Octylestern mit überwiegend 30 bzw. 26 C-Atomen bei ebenfalls sehr hohen Umsätzen für Novozym 435 (größer 90 Prozent) und mittleren Umsätzen für Lipozyme IM (50-65 Prozent) und Papaya-Lipase (30-60 Prozent). Dagegen waren die Ausbeuten an iso-Propylestern bei der lipase-katalysierten Alkoholyse von Crambe- und Leindotteröl mit iso-Propanol unter Verwendung von Novozym 435 etwas niedriger (30-40 Prozent). Einige durch lipase-katalysierte Umesterung hergestellte Wachsester werden zur Zeit von der Fa. Wella auf ihre Eignung.......
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Isolierung und Charakterisierung von Genen der Wachsesterbiosynthese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen durchgeführt. Flüssiges Wachs ist eine wichtige Komponente bei der Herstellung von Schmierstoffen für den Hochdruck- und Hochtemperaturbereich. Darüber hinaus stellt es einen interessanten oleochemischen Grundstoff für die Produktion von Detergentien, Linoleum und Gummi sowie kosmetischen und pharmazeutischen Präparaten dar. In der Vergangenheit wurde flüssiges Wachs hauptsächlich aus Pottwalen gewonnen. Nach dem Erlassen des internationalen Walfangverbots wird versucht, pflanzliches Jojobaöl als vollwertigen Ersatz einzusetzen. Die Produktion von Jojoba ist aber vornehmlich auf das natürliche Verbreitungsgebiet (Südwesten der USA) dieser Pflanze beschränkt. Daher ist es das Ziel dieses Vorhabens, Rapspflanzen gentechnisch so zu verändern, dass sie Wachsester in ihrem Speicheröl synthetisieren. Dies soll durch eine Transformation von Raps mit Genen aus Weinrebe (Vitis spec.), die für Schlüsselenzyme der Wachsestersynthese kodieren, erreicht werden. Im Teilvorhaben 1 werden die notwendigen Gene isoliert und charakterisiert.