Biokatalyse

Bei der biokatalytischen Reaktion dienen Enzyme als Katalysatoren. Der Katalysator kann dabei aus einem oder mehreren Proteinen zusammengesetzt sein und bei der Reaktion isoliert oder in einer lebenden Zelle vorliegen. Viele Reaktionen benötigen einen Cofaktor. Der Cofaktor ist ein Hilfsstoff, der selbst kein Protein und keine Peptidkette ist. Der Cofaktor kann ein Metallion sein, ein organisches Molekül oder eine prosthetische Gruppe. Die prosthetische Gruppe ist dabei fest mit dem Protein verbunden. In manchen Fällen nimmt der Cofaktor an der Reaktion teil und muss anschließend an einem anderen Enzym regeneriert werden.

Bei der Biokatalyse herrschen meist milde Reaktionsbedingungen bei Raumtemperatur mit Wasser als Lösungsmittel. Durch ihre Struktur sind die Enzyme in der Lage sehr hohe Selektivitäten zu dem gewünschten Produkt zu ermöglichen. Es werden häufig keine oder nur sehr wenige Nebenprodukte gebildet.

Anwendung der Biokatalyse

Die Biokatalyse ist schon seit Jahrhunderten bekannt und wird z. B. bei der Herstellung von Wein, Bier oder Käse genutzt. Hier kommen Hefen zum Einsatz, in deren Inneren enzymatische Reaktionen stattfinden.

Großtechnische Anwendung findet die Biokatalyse bei der Herstellung von Vitamin C, Aspartam, Glucose-Fructose-Sirup und bei der Synthese von Antibiotika und Impfstoffen.

Englische Übersetzung(en):

biocatalysis