Zucker mit Spezialfunktionen erzeugen

10.11.2016

Sie stimulieren das Immunsystem, sie regulieren die Darmflora: Funktionelle Zucker sind für viele Anwendungen interessant. Um verbesserte Syntheseverfahren für solche Zucker geht es in einem neuen deutsch-mexikanischen Projekt.

Bild: Verschiedene Zuckersorten in weißen Schüsseln; Copyright: panthermedia.net/tycoon

Viele Zuckermoleküle mit einer komplexen Struktur sind gut für die Gesundheit; ©panthermedia.net/tycoon

Viele Zuckermoleküle, die eine komplexere Struktur aufweisen, sind der Gesundheit zuträglich. Manche Oligosaccharide aus Milch zum Beispiel stimulieren das Immunsystem. Wieder andere haben so genannte prebiotische Eigenschaften: Gelangen sie mit der Nahrung in den Darm, fördern sie dort das Wachstum bestimmter Bakterien – und die wiederum halten dann Durchfallerreger und andere krankmachende Mikroben in Schach.

"Maßgeschneiderte Zucker mit genau definierter Funktion sind für viele Anwendungen in Medizin und Ernährung interessant", sagt Jürgen Seibel, Chemie-Professor an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg. Wer solche Zucker herstellen will, bewege sich allerdings auf einem wissenschaftlich sehr anspruchsvollen Gebiet.

Der Grund: "Es ist besonders knifflig, bei der chemischen Synthese von Zuckern die Molekülstruktur genau zu kontrollieren", erklärt Seibel. Dazu komme eine weitere Herausforderung: Es seien verstärkt ökologisch und ökonomisch nachhaltige Syntheseprozesse gefragt – "darauf legen Lebensmittel- und Pharmaindustrie großen Wert."

Seibels Team will darum ein biotechnologisches Syntheseverfahren für funktionelle Zucker entwickeln, das auch für großtechnische Prozesse geeignet ist. Das neue Projekt läuft in Kooperation mit der Forschungsgruppe von Professor Agustín López-Munguía Canales von der Universität Mexiko (UNAM). Finanziell gefördert wird es mit 250.000 Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und vom mexikanischen Nationalrat für Wissenschaft und Technologie, CONACYT (Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología).

Für die Herstellung solcher Zucker setzt die internationale Forschungsgruppe auf umweltfreundliche enzymatische Produktionsverfahren und auf den nachwachsenden Rohstoff Saccharose als Ausgangsmaterial. Saccharose ist die Form von Zucker, die direkt aus Zuckerrüben und anderen Pflanzen gewonnen wird. "Mexiko stand 2015 mit einer Produktion von 61 Millionen Tonnen auf Platz sechs der wichtigsten zuckerrohrproduzierenden Länder, und Europa ist der weltweit größte Enzymproduzent und verfügt über eine hohe Reputation in der industriellen Biotechnologie", so der Würzburger Chemieprofessor.

Das Projekt soll in beiden Staaten auch die Zusammenarbeit zwischen Universitäten und Industrie voranbringen. BMBF und CONACYT fördern es, um die Kooperationen zwischen beiden Ländern im Deutsch-Mexikanischen Jahr 2016/17 weiter zu vertiefen.

MEDICA.de; Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Mehr über die Julius-Maximilians-Universität Würzburg unter: www.uni-wuerzburg.de