Forscher nehmen Proteine als Ausgangsstoff für diverse Materialien, zum Beispiel für konservierende Frischhaltefolien für Käse. Aus Schlachtabfällen wie Federn entwickeln sie Filtermaterial für die Sanierung formaldehydbelasteter Gebäude.
Biomaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen bilden seit fast 25 Jahren einen Schwerpunkt am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm. Bisher lag der Fokus auf pflanzlichen Rohstoffen wie Zellulose, Stärke oder Lignin. Jetzt entwickeln die Forscher auch Biomaterialien aus Proteinen. Zwei neue Abteilungen befassen sich mit dem Thema: Die erste hat den Schwerpunkt „Funktionsintegrierte Polymerfilme“. Ein Thema sind hier konservierende Frischhaltefolien für die Verpackung frischer Nahrungsmittel wie zum Beispiel Käse. „Wir beschichten Folien mit natürlichen Proteinen, die auf der Oberfläche des Lebensmittels konservierend wirken“, erklärt Abteilungsleiter Dr. Murat Tutus. Der Clou sei, dass das natürliche Konservierungsmittel selbst nicht in die Nahrung eindringt, weshalb die Nahrungsmittel naturbelassen bleiben – ein wichtiger Aspekt in Zeiten sinkender Kundenakzeptanz für Konservierungsmittel.
Durch die Kombination der vielseitigen Kompetenzen des Instituts möchte das Forscherteam Produkte „komplett aus einer Hand“ entwickeln: Künftig sollen im Fraunhofer IAP entwickelte biobasierte Folien beschichtet werden. „Das Beschichtungssystem werden wir auch einsetzen, um Nachweisstreifen zu entwickeln, die die Frische von Lebensmitteln anzeigen oder mit denen die Einhaltung von Kühlketten sichtbar gemacht werden kann“, so Tutus. Die Entwicklung und Untersuchung von funktionalisierten Membranen sowie neuer Membranmaterialien und Folien sind weitere Schwerpunkte der Abteilung.
Die Nutzung von Keratinen aus Schlachtabfällen steht unter anderem im Fokus der zweiten Abteilung, Funktionale Proteinsysteme/Biotechnologie, unter der Leitung von IAP-Chef Prof. Alexander Böker. Keratine sind Strukturproteine, die nicht nur unseren Haaren die Form verleihen. Sie kommen zum Beispiel auch in Schnäbeln, Hufen, Fell oder Federn vor. „Wir möchten das Keratin aus den Schlachtabfällen nutzbar machen, indem wir daraus Materialien entwickeln“, erklärt der Biologe und Chemiker Dr. Ruben R. Rosencrantz aus Bökers Team. Federn eignen sich dafür besonders, da sie zu etwa 90 % aus Keratinen bestehen und eine sehr definierte Zusammensetzung haben. Keratine können beispielsweise Formaldehyd aus der Raumluft entfernen und somit als Filtermaterial bei der Sanierung formaldehydbelasteter Gebäude eingesetzt werden. Zudem haben sie auch die Eigenschaft, Schwermetalle binden zu können.
Seit etwa einem Jahr entwickelt das Forscherteam um Prof. Böker unter anderem Regeneratfasern aus Keratin. „Um die Materialeigenschaften zu erhalten, möchten wir das Protein intakt lassen. Gerade erforschen wir geeignete Verfahren, um Keratin verspinnbar zu machen“, so Rosencrantz.
Weitere Informationen: www.iap.fraunhofer.de
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