Screening und Bereitstellung neuer, industrietauglicher Beta-Galactosidasen für die Milchindustrie
Beschreibung:
Die enzymatische Hydrolyse von Lactose, dem Hauptkohlenhydrat von Milch und Molke, ist bereits seit einigen Jahrzehnten Gegenstand umfangreicher Forschungsaktivitäten. Die bei der enzymatischen Lactosehydrolyse durch mikrobielle b-Galactosidasen entstehenden Zucker Galactose und Glucose besitzen eine höhere Süßkraft, eine bessere Löslichkeit und sind leichter zu fermentieren als Lactose. Außerdem unterliegt Lactose seit kurzem in Europa der Kennzeichnungspflicht, wenn sie Lebensmitteln zugesetzt wird (Deklarationsgrenze 1g/kg), da ein Teil der Weltbevölkerung lactoseintolerant ist. Obwohl in der Literatur eine Vielzahl von mikrobiellen b-Galactosidasen beschrieben ist, stehen der Industrie aktuell für die bestehenden Verfahren nur wenige Enzympräparate zur Verfügung. Die kommerziellen Enzympräparate besitzen jedoch gravierende Nachteile (hoher Km-Wert, Inhibierung durch die Hydrolyseprodukte, Temperaturoptimum > 35 °C etc.), die u.a. einen hohen Enzym- und Zeitbedarf (Kosten!) zur Folge haben und einer breiteren Produktentwicklung, insbesondere im Bereich funktioneller Lebensmittel, im Wege stehen. Damit es zukünftig zur Entwicklung und Vermarktung neuer und höherwertiger Milch- und Molkeprodukte durch den Einsatz von b- Galactosidasen kommen kann, ist es notwendig, nach besser an die industriellen Anforderungen angepassten Enzymen zu screenen. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, neue mikrobielle b-Galactosidasen sowohl in Metagenombibliotheken (als Quelle neuer Enzyme von nicht-kultivierbaren Mikroorganismen) als auch in einer Stammsammlung mit kultivierbaren Lebensmittel- Mikroorganismen zu finden und herzustellen, die für den Einsatz zur enzymatischen Hydrolyse von Lactose in Milch- und Molkeprodukten in der Lebensmittelindustrie optimal geeignet sind. Es soll ein b-Galactosidase-Präparat für die Lebensmittelindustrie hergestellt werden, das mit hoher Aktivität (Umsatz pro Zeit) und Affinität (niedriger Km-Wert) ohne Produktinhibierung und Peptidasenebenaktivität bei niedrigen Temperaturen (4-8 °C) Lactose hydrolysiert und sich leicht inaktivieren lässt (65°C). Das neue Enzym, die Ziel-b-Galactosidase, soll die Anforderungen zur Verwendung als technischer Hilfsstoff erfüllen und unterliegt daher keiner Deklarationspflicht für Lebensmittel.
Ausführendes Institut:
Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie (150) Details von Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie (150)
Übergeordnete Institution:
Universität Hohenheim (UH) Details von (UH) (Baden-Württemberg)
Laufzeit:
01. 01. 2008 - 31. 12. 2010
Projektbudget:
236.400 €
Förderprogramm:
- IGF - Industrielle Gemeinschaftsforschung - Normalverfahren Details von IGF - Industrielle Gemeinschaftsforschung - Normalverfahren
Fachgebiet:
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
Forschungszweck:
Angewandte Forschung
Förderer:
- Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWI) Details von (BMWI)
Träger:
- Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen \'Otto von Guericke\' e.V. (AiF) Details von AiF