Das Projekt "Entwicklung und Erprobung von 2K-Beschichtungssystemen aus Polyolen auf Basis pflanzlicher Öle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG Chemische Fabriken durchgeführt. Zielsetzung und Anlaß des Vorhabens: In Beschichtungssystemen für z.B. Fußböden werden bisher überwiegend Polyole auf Basis petrochemischer Produkte eingesetzt. Die Zugabe von Rizinusöl bzw. von Polyolen auf Basis von natürlichen Fettsäuren ist bisher nur begrenzt möglich. Um einen Beitrag zur Verbessserung des Klimaschutzes durch Reduktion der CO2-Emissionen und zur Schonung der Umwelt zu leisten, sollten dem heutigen Entwicklungsstand entsprechend zumindest die Polyolkomponenten aus nachwachsenden Rohstoffen aufgebaut werden. Als Ziel ist die Entwicklung von Beschichtungssystemen aus Polyolen auf Basis pflanzlicher Öle vorgesehen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Harburger Fettchemie Brinckman & Mergell GmbH wird aufbauend auf den bisherigen Erfahrungen und Erkenntnissen spezielle Polyole für Beschichtungen auf Basis von Pflanzenölen entwickeln und herstellen. MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. wird Beschichtungssysteme für die Anwendung z.B. als Industriefußboden auf Basis dieser neuen Polyole entwickeln. Dabei sollen die Stamm-Komponenten vollständig mit Polyolen auf Basis nachwachsender Rohstoffe formuliert werden. Gleichzeitig soll zur Vereinfachung und zur Erhöhung der Akzeptanz möglichst nur ein Polyol eingesetzt werden. Der Einsatz von Weichmachern oder niedermolekularen Bestandteilen auf petrochemischer Basis soll vermieden werden. Eine ökologische und ökonomische Bilanzierung des Verfahrens in Abgrenzung zum Stand der Technik ist geplant. Fazit: Bei erfolgreicher Markteinführung wird erwartet, dass die innovativen Beschichtungen auf Pflanzenöl-Basis langfristig die etablierten petrochemischen, technisch vergleichbaren Beschichtungen substituieren werden. Somit ist ein permanenter Beitrag zur Umweltentlastung durch Energieeinsparung sowie Reduktion der Kohlendioxid-Emissionen zu erwarten.
Das Projekt "Chitin: Biosynthese, Erkennung und Abbau; Transport Chitin-Oligomeren; Mycel-assoziierte Enzyme und -Proteine; Signalkaskaden; Kaliumkanal KcsA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Osnabrück, Angewandte Genetik für Mikrobiologie durchgeführt. Streptomyceten sind hoch differenzierte, mycelbildende Bakterien, die eine große Artenvielfalt aufweisen, in Erdproben ubiquitär in hoher Anzahl vorkommen, für die Humus- und Kompostbildung essentiell sind, eine wichtige Rolle beim Abbau und der Modifikation von vielen verschiedenen Biopolymeren und Xenobiotika spielen und somit für die Biokonversion eine essentielle Bedeutung haben. Sie synthetisieren ein riesiges Repertoire von chemisch unterschiedlichen Substanzen, die antibakteriell, fungizid oder cytostatisch wirken oder auch wachstumsfördernd für Pflanzen sein können. In der Abteilung 'Angewandte Genetik der Mikroorganismen' wurden neue Enzyme identifiziert, die als Biokatalysatoren (als Ersatz für Chemikalien) für den Abbau der beiden häufigsten Biopolymere-Cellulose und Chitin- wichtig sind und in Folge zur Akkumulation von Cellobiose bzw. Chitobiose führen. Die Bakterien nehmen diese Saccharide als Nahrungsquelle über spezifische ABC- und PTS- Transportsysteme auf, die vertiefend analysiert wurden. Die Charakteristika der entsprechenden Gene, deren Transkription sowie die Funktion von Genen für Regulator-Proteine und für ein neues Zwei-Komponenten-System werden mit Hilfe von zahlreichen Mutanten und Transformanten aufgeschlüsselt. Die Ergebnisse sind für bestimmte Prozesse in der Biotechnologie nutzbar. Mit genetischen, molekulargenetischen, und immunoelektronenmikroskopischen Methoden ließ sich zeigen, dass auf den Hyphen zahlreicher Streptomyceten Proteinkomplexe lokalisiert sind, die die Bindung an hochmolekulare Cellulose vermitteln. Die anschließende Signalkaskade wird untersucht. Weiterhin wurden Proteine identifiziert, die zu einem Netzwerk assemblieren, hochspezifisch an Chitinfasern binden und die Interaktion von Streptomyceten mit Chitinhaltigen Organismen einschließlich verschiedenen Pilzen vermitteln. Zusammen mit den biochemischen und genetischen Untersuchungen zur Chitin- Biosynthese und der Modifikation zu Chitosan werden grundlegende Prinzipien zur Bildung und Assemblierung von Polymerfibrillen aufgeschlüsselt. Diese Studien dienen dem Verständnis der Bildung von Biofilmen, der biologischen Kontrolle von Chitinhaltigen, pathogenen Organismen, dem Auffinden von neuen Inhibitoren und lieferten Einblicke zur Ökologie des Bodens. Weitere Ergebnisse sollen für die Herstellung und Modifikation von Biomaterialien genutzt werden, die in der Medizin und der Nanotechnologie Anwendung finden. In Streptomyceten wurde KcsA als der erste funktionelle, bakterielle Kalium-Ionenkanals entdeckt. Der Kanal besteht aus vier Protein-Untereinheiten und ist inzwischen das wichtigste Modellsystem, um generelle Prinzipien von Ionenkanälen aufzuklären. Die mit genetischen, mikrobiologischen, biochemischen und elektrophysiologischen Methoden durchgeführten Studien dienen dem Verständnis von Funktion, Struktur, Diversität und Evolution von Ionenkanälen bei Pro- und Eukaryoten. usw.