Forschungsdatenbank

Die Lebensmittelbiotechnologie zur Veredlung und Verarbeitung von Nahrungsmitteln ist eine jahrtausendealte Tradition, die sich die katalytischen Fähigkeiten von Mikroorganismen und deren Enzymen für den Menschen zu Nutze macht. Die moderne Biotechnologie und ihre Verfahren gehören heute zum alltäglichen Handwerk in der Lebensmittelproduktion und tragen entscheidend dazu bei, Lebensmittel gesünder, sicherer, verträglicher, schmackhafter und haltbarer zu machen. Enzyme spielen in der Lebensmittelbiotechnologie eine Schlüsselrolle: Die Biokatalysatoren werden als Zusatz- oder Hilfsstoffe in der industriellen Produktion und Verarbeitung von Lebensmitteln benötigt, um gezielte Reaktionen zu vermitteln und notwendige Stoffumsätze zu ermöglichen. Sei es bei der Käseherstellung, bei der Produktion von laktosefreien Lebensmitteln, in der Zucker- und Fruchtsaftindustrie oder bei der Produktion von Süß- und Backwaren – Enzyme sind nicht nur essentieller Bestandteil der Produktionsprozesse, sondern als effiziente und vor allem nachhaltige Helfer mittlerweile unersetzlich.

Die Erforschung, Entdeckung, Entwicklung und Optimierung von Enzymen und ihrer Anwendung soll den Forschungsschwerpunkt der neuen Professur definieren und erfordert interdisziplinäres Arbeiten am Puls der Zeit. Die moderne Methode des Enzyme Engineerings verbindet bioinformatisches Arbeiten zur Simulation von Proteinstrukturen, der daraus abgeleiteten gezielten molekularbiologischen Veränderung der Enzyme mit einer biochemischen Charakterisierung des erwirkten katalytischen Effekts. Anknüpfungspunkte und Schnittstellen gibt es hierbei zur (Bio-)Verfahrenstechnik, wenn es um die mikrobiologische Produktion der Enzyme, deren Optimierung oder aber um Fragen der Anwendungs- und Prozessoptimierung geht. Die Nutzungsmöglichkeiten von Biomassen und Abfallströmen zur fermentativen Produktion von Enzymen bieten Kooperationspotentiale zu den Agrarwissenschaften. Die Veränderung von Nahrungsmitteln durch neue Enzyme oder sogar die enzymatische Produktion von neuen funktionellen Lebensmitteln – wie z. B. nichtkalorischen Zuckern – bietet Perspektiven, auch mit dem Fachbereich Ökotrophologie zu kooperieren.

Die Forschungsarbeiten sollen Wissen und Können generieren, um Enzyme gezielt zu produzieren, zu verändern und optimal einzusetzen. So sollen – bestenfalls in Kooperation mit Industriepartnern – neue nachhaltige Prozesse und Produkte entwickelt werden. Gleichzeitig kann eine langfristige, zeitgemäße und attraktive Ausbildung der Studierenden gesichert und ein Beitrag zur Nachhaltigkeit im Sinne der Bioökonomie geleistet werden. Thematisch soll an meine vorangegangenen Forschungen zu pflanzlichen Polyphenoloxidasen sowie zuckermodifizierenden Enzymen angeknüpft werden. Hierzu soll zum langfristigen Aufbau des Forschungsschwerpunktes zunächst ein vertiefendes Literaturstudium durchgeführt und der Austausch mit anderen Arbeitsgruppen sowie potentiellen Industriepartnern gesucht werden. Danach wird eine genaue Definition der eigenen Arbeiten erfolgen, bevor schließlich die eigentlichen praktischen Forschungsprojekte begonnen werden.