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Lexikon der Chemie: Enzymtechnik

Enzymtechnik, eine der Basistechniken der modernen Biotechnologie, bei der Enzyme als Katalysatoren, insbesondere in der chemischen, pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie, eingesetzt werden (industrielle Enzyme). Die E. nutzt die Vorteile der Enzymkatalyse, unter milden Bedingungen (Temperatur, Druck, Acidität) nebenproduktfreie Reaktionen mit hoher Spezifität und Ausbeute durchzuführen. Ein bedeutender Fortschritt in der E. wurde durch den Einsatz immobilisierter Enzyme erreicht. Durch diese Methode der Enzymfixierung werden die Stabilität des Enzyms und die Parameter, die sein Wirkungsoptimum bestimmen (pH-, Temperatur-, Viskositätsoptimum), die Widerstandsfähigkeit gegenüber bakterieller Zersetzung, der Zutritt des Substrats zum Enzym, die Empfindlichkeit gegenüber Enzyminhibitoren, beeinflußt. Vorteilhaft und immer häufiger angewendet wird die Fixierung der Enzyme in einer speziellen Netzmatrix des Polymers, die Kopplung an geeignete semipermeable Membranen sowie die Enzymbindung an Polymerfasern (Enzymreaktor). Einen besonderen Platz bei der Enzymfixierung nimmt die Mikroeinkapselung ein, d. h. die Bindung der Enzyme in einer speziellen semipermeablen Matrix eines Polymergemisches. Methoden der Coimmobilisierung und Cofaktor-Regenerierung tragen zur Erweiterung des Applikationsspektrums bei.

Umfangreich ist der Anwendungsbereich von Enzymen in der analytischen Chemie und klinisch-chemischen Laboratoriumsdiagnostik (z. B. Enzymelektroden, Enzymimmunoassays).

Die gegenwärtigen Arbeiten haben folgende Ziele: 1) Entwicklung neuer Einkapselungstechniken (z. B. Einsatz von Multienzymkomplexen), 2) Konstruktion neuer Typen von Enzym- bzw. Bioreaktoren, 3) selektive Erhöhung der Biosynthese des entsprechenden Enzyms in den Zellen durch Einsatz der Gentechnik, 4) Weiterentwicklung des "enzyme engineering" (Protein-Design).

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


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