Die Enzym-Domteuse

Biotechnologin
Die Enzym-Domteuse Was haben Krabben mit Plastikeimern zu tun? Zukünftig eine Menge, zumindest wenn es nach Karin Moß geht. Die 29-jährige Biotechnologin forscht im Rahmen ihrer Doktorarbeit am Fraunhofer Institut in Stuttgart darüber, wie man aus dem Panzer von Insekten und Krebstieren Kunststoff gewinnen kann.

„Das Schöne an meiner Arbeit ist, dass ich Lösungen für Probleme suche, die bald akut werden", sagt sie. Noch ist die Basis für Kunststoffe nämlich Rohöl, und dass das bald knapp wird, ist kein Geheimnis. Das Projektteam, dem auch Karin Moss angehört, hat deshalb nach einer anderen Grundlage gesucht und ist auf den erneuerbaren Rohstoff Chitin gestoßen - natürlicher Bestandteil vieler Spinnen, Käfer, Tausendfüssler, Krabben und Garnelen.

Unterstützung durch Enzyme
Bevor aus dem Krabbenpanzer eines toten Tieres aber ein Eimer werden kann, ist es noch ein weiter Weg. Um mit dem Chitin arbeiten zu können, muss der Stoff nämlich erstmal in seine Grundbausteine zerlegt werden. Die Molekülketten, aus denen Chitin besteht, müssen so zersetzt werden, dass nur die einzelnen Glieder übrig bleiben. Das macht Karin Moß aber nicht selber, sondern lässt Enzyme für sich arbeiten. Enzyme zu finden, die das können, das war eine ihrer ersten Aufgaben, als sie vor zweieinhalb Jahren beim Fraunhofer Institut mit ihrer Forschung begann.
„Wir haben Proben von einem verlassenen Ameisenhaufen genommen", erinnert sie sich an die Anfänge. „Ameisen bestehen selber aus Chitin und sammeln Beutetiere, die ebenfalls aus Chitin bestehen." Da sich der Ameisenhaufen im Zustand der Zersetzung befand, musste es darin Organismen geben, die das Chitin der toten Ameisen und Beutetiere verarbeiten können, und zwar mithilfe von Enzymen. Die Biotechnologin hat die Proben in Kolben abgefüllt, die Organismen darin gehegt und gepflegt und dann - nachdem diese sich vermehrt hatten - einzelne isoliert. „Dabei haben wir drei neue Stämme gefunden, die noch nicht beschrieben sind", freut sich Karin Moß. „Die haben wir patentieren lassen."

Ideale Lebensbedingungen schaffen

Ihr nächster Schritt ist jetzt, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem man diese Organismen so kultivieren kann, dass sie möglichst viele Enzyme aussondern. Man muss also ideale Lebensbedingungen für die kleinen Einzeller schaffen. Hierfür ist viel Laborarbeit nötig. „Teilweise mache ich meine Versuche selber, teilweise machen das Diplomanden, die ich betreue", erzählt die Forscherin. Berechnen kann man die idealen Bedingungen kaum, deshalb muss Karin Moß viel ausprobieren, die Kultivierungstemperatur der Organismen mal erhöhen und mal senken, den pH-Wert ändern und dabei immer wieder kontrollieren, ob die Organismen sich vermehren und Enzyme produzieren. „Es gibt natürlich Erfahrungswerte, welche Bedingungen bei ähnlichen Organismen ideal sind, aber trotzdem muss ich testen, ob das auch auf meine zutrifft. Wenn die Organismen sich zwar fleißig vermehren, aber keine Enzyme aussondern, dann bringt mir das nichts", meint sie.

Ihre Arbeitszeit verbringt sie aber nicht nur im Labor. Zwischendurch sitzt sie auch am Schreibtisch, stellt die Ergebnisse zusammen und bereitet Vorträge vor. Sie präsentiert ihre Ergebnisse nicht nur auf Messen und Kongressen, sondern auch intern in ihrer Arbeitsgruppe und an Partnerinstituten. „Das Projekt ist interdisziplinär", erzählt Karin Moß. Das heißt, neben ihr als Biotechnologin sind auch Chemiker daran beteiligt. „Ich kümmere mich darum, dass Chitin zerlegt wird, und die Chemiker verwenden die einzelnen Molekülglieder dann für die Produktion von Kunststoff", beschreibt sie die Zusammenarbeit. Auch ihr Studium war interdisziplinär: bevor sie sich für den trinationalen Studiengang Biotechnologie an der école superieur de biotechnologie Strasbourg (esbs) eingeschrieben hat, hatte sie ein viersemestriges Grundstudium in Chemie absolviert.

Wenn alles läuft, wie geplant, wird Karin Moß im nächsten Jahr ihr Forschungsprojekt abge-schlossen und sich den Doktortitel verdient haben. Als Belohnung gibt es noch ein weiteres Schmankerl: Da die Biotechnologin bei ihrer Forschung drei unbekannte Organismen entdeckt hat, darf sie diesen einen Namen geben. „Man muss dabei aber einige Kriterien beachten. Einen Karino mossis wird es darum leider nicht geben", schmunzelt sie.

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