Polymere natürlichen Ursprungs

Eine Entlastung der Umwelt, die Schonung fossiler Brennstoffe und die Schaffung neuer Absatzmärkte für die Landwirtschaft versprechen sich Experten von der zunehmenden Verbreitung von Polyestern natürlichen Ursprungs. Über den aktuellen Stand der Forschung auf dem Gebiet solcher biotechnologisch gewonnenen und als neue Werkstoffe und Biomaterialien verwandten Polymere informieren sich rund 220 Wissenschaftler aus aller Welt beim „International Symposium on Biological Polyesters“ (ISBP2002), das vom 22. bis 26. September 2002 an der Universität Münster stattfindet. Organisator dieser seit 1988 in zweijährigem Wechsel in unterschiedlichen Städten der Welt stattfindenden internationalen Tagung ist Prof. Dr. Alexander Steinbüchel, Direktor des Instituts für Mikrobiologie der Universität Münster.

Polyester vom Typ „Polyhydroxyalkanoate“ (PHA), wie zum Beispiel Poly(ß-hydroxybuttersäure), sind typische Speicherstoffe vieler Bakterien. Es ist schon lange bekannt, dass diese natürlichen Polyester ähnliche Materialeigenschaften wie synthetische Polymere, wie etwa die von Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP), aufweisen. Im Gegensatz zu jenen sind sie jedoch biologisch abbaubar. Auch können sie biotechnologisch aus nachwachsenden Rohstoffen produziert werden, während die Herstellung von PE und PP auf der Verwendung fossiler Rohstoffe wie Erdöl oder Erdgas basiert. Neben PHAs werden auch „Polylactide“ aus mikrobiell gewonnener Milchsäure hergestellt. Beide Biopolymere sind nach Angaben Steinbüchels unter anderem als biologisch abbaubare Plastikmaterialien vorgesehen. Erste Produkte aus PHAs und Polylactiden wurden bereits auf dem Markt eingeführt. Zahlreiche Anwendungsgebiete für PHAs werden aufgrund seiner besonderen Materialeigenschaften auch in der Medizin und Pharmakologie gesehen. Darüber hinaus erscheinen sie ebenfalls zur Herstellung von Latexfarben geeignet. Stetig kommen neue Anwendungen hinzu.

Auf Grund des starken Interesses an diesen Polymeren werden zur Zeit neue biotechnologische Verfahren zur Produktion entwickelt, und existierende Verfahren werden verbessert. Einerseits wird das Ziel verfolgt, die Herstellung dieser Polyester durch Fermentation mit Bakterien zu optimieren. Andererseits verwenden Pflanzenzüchter und -genetiker die Gene der Bakterien zur
Erzeugung transgener Pflanzen, die zur Produktion von PHAs eingesetzt werden können. „Wahrscheinlich werden zur Produktion des einen und anderen neuen Biopolyesters in der Zukunft sowohl Bakterien als auch Pflanzen eingesetzt werden“, erklärt Steinbüchel. Er geht davon aus, dass in beiden Fällen von der Landwirtschaft produzierte nachwachsende Rohstoffe in der Zukunft in einem bedeutendem Umfang in neue Werkstoffe und Bioplastik umgewandelt werden. „Hierdurch werden der Landwirtschaft neue Absatzmärkte erschlossen sowie Beiträge zur Schonung fossiler Rohstoffe und zur Entlastung der Umwelt geleistet“, betont der münstersche Mikrobiologe.

Im Rahmen der im großen Hörsaal des Physikalischen Instituts der Universität Münster ausgetragenen internationalen Tagung werden in 40 Hauptvorträgen und 25 Kurzvorträgen sowie auf zirka 90 Postern unter Beteiligung der Industrie die neuestens Ergebnisse und Erkenntnisse vorgestellt. Die diesjährige Tagung stieß bei den Fachwissenschaftlern im In- und Ausland auf besonders großes Interesse. Noch nie war die Beteiligung an der ISBP so groß wie in Münster. Besonders erfreut ist der örtliche Tagungsorganisator über die rege internationale Beteiligung an dem Symposium, wobei er besonders die Teilnahme von zahlreichen Wissenschaftlern aus den USA, Japan, Korea, China und dem europäischen Ausland hervorhebt.