Enzyme – die Supertalente der Bioindustrie
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- Das Enzym Cas9 im 3D-Modell: das Protein ist das molekulare Skalpell der programmierbaren Genschere CRISPR-Cas9. Quelle: NIH 3D Print Exchange, National Institutes of Health
Enzyme sind die unsichtbaren Stars der biobasierten Wirtschaft. Die Biokatalysatoren ermöglichen und steuern biochemische Reaktionen - ohne die Eiweißmoleküle gäbe es kein Leben. Enzyme lassen sich als Spezialwerkzeuge nutzen, um biobasierte Produkte umzubauen, abzubauen oder zu veredeln. Damit sind Enzyme unverzichtbare Helfer in der Lebensmittelherstellung, aber auch in technischen Anwendungen der Chemie-, Pharma- und Papierindustrie übernehmen die Multitalente zentrale Aufgaben. Aus Waschmitteln sind Enzyme nicht wegzudenken. Die molekularbiologische Forschung und viele gentechnische Verfahren wären ohne Enzyme nicht möglich. Das Dossier beleuchtet die enorme Anwendungsvielfalt der Enzyme und ihr Potenzial für die Bioökonomie.
Wirtschaftliches Potenzial
Enzyme sind zu einem bedeutenden Standbein der industriellen Biotechnologie geworden. Der Verband der Enzymhersteller AMFEP listet allein rund 250 Enzyme auf, die kommerziell vertrieben werden. Biokatalysatoren kamen im Jahr 2010 in folgenden Sektoren zum Einsatz (nach Sahm et al. „Industrielle Mikrobiologie“)
- 29% Lebensmittel
- 19% Futtermittel
- 23% Waschmittel
- 29% restliche Anwendungen ( Textil, Biokraftstoffe, Papier etc.)
Die Herstellung von Enzymen erfolgt zu einem sehr großen Teil in Europa, wie die von der Europäischen Kommission in Auftrag gegebene Bio4U-Studie der Gemeinsamen Forschungsstelle (Joint Research Centre) im Jahr 2007 festgestellt hat. Demnach haben 80 von weltweit 117 Herstellern ihren Hauptsitz in Europa. Darüber hinaus finden hier insgesamt 64% der weltweiten Enzymproduktion statt, zu einem großen Teil in Dänemark, Frankreich und Deutschland.
Die Informationsplattform biotechnologie.de hat für dieses Dossier seine Datenbank durchforstet. Demnach gab es im Jahr 2016 unter den dedizierten Biotechnologie-Unternehmen in Deutschland rund 20 Enzymhersteller. Ein Großproduzent hierzulande ist die BASF. Der Chemie-Konzern Henkel wiederum setzt von Auftragsherstellern produzierte Enzyme in großen Stil in seinen Waschmitteln ein.
Nach Schätzungen des dänischen Großproduzenten Novozymes wurden im Jahr 2015 weltweit mit industriellen Enzymen insgesamt rund 3,3 Milliarden Euro umgesetzt. Auf das Unternehmen entfällt fast die Hälfte des weltweiten Umsatzes (48%). Zu den weiteren Enzym-Riesen auf dem Weltmarkt zählt die US-Firma DuPont (20%) sowie die niederländische DSM.
| Enzymklasse | Weltjahresproduktion (in Tonnen) | Anwendung |
| Amylasen | 1.200 | Lebensmittel, Waschmittel |
| Proteasen | 2.000 | Waschmittel |
| Phytasen | 50 | Futtermittel |
| Lipasen | 20 | Waschmittel |
