DER NATUR AUF DER SPUR: GRUNDLAGENFORSCHUNG BEI SYMRISE
Ohne Forschung & Entwicklung keine neuen Produkte – bei Symrise wird daher umfangreiche Grundlagenforschung betrieben. Biotechnologischen Verfahren und erneuerbaren Ressourcen kommen dabei in beiden Divisionen tragende Rollen zu. Dr. Marcus Eh und Dr. Jens-Michael Hilmer berichten über ihre Fortschritte im Jahr 2010.
Scent & Care
„Die weiße oder industrielle Biotechnologie ist zukunftweisend für den Geschäftsbereich Scent & Care. Sie optimiert oder ersetzt chemische Produktionsprozesse durch den Einsatz von Mikroorganismen, Enzymen oder anderen natürlichen Produktionssystemen. Das Ziel dabei: umweltfreundlicher zu arbeiten und die Schadstoffproduktion bei chemischen Prozessen zu reduzieren oder zu vermeiden. Das vermutlich gängigste und bekannteste Beispiel für die Weiße Biotechnologie ist der Einsatz von Enzymen in Waschmitteln. Auch Aminosäuren, z.B. für den Gebrauch in der Medizin oder Kosmetik, oder Vitamine können biotechnologisch erzeugt werden.
Dr. Marcus Eh, Director Evaluation New Fragrance Molecules, ist verantwortlich für die globale Evaluierung und Einführung von neuen innovativen Forschungsriechstoffen bei Symrise.Nachwachsende Rohstoffe spielen in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle, denn wir wollen uns zunehmend von fossilen Rohstoffen wie Erdöl unabhängig machen. Aktuell forschen wir an mehreren Projekten. Im Rahmen des Vorhabens „BioIndustrie 2021“, das von der deutschen Bundesregierung gefördert wird, widmen wir uns der Erzeugung von Moschusriechstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Moschusriechstoffe sind in der Parfümerie unverzichtbar: Sie stecken in Haar- und Körperpflegeprodukten, in Waschmitteln und in Haushaltsprodukten. Sie verbessern die Haftung und die Stabilität eines Duftes. Und sie tragen zu dessen Gesamtwirkung bei, indem sie z.B. warme, frische oder saubere Noten verleihen. Hier haben wir absolutes Neuland betreten – und betreiben wegbereitende Grundlagenforschung. Aktuell sind wir dabei, mit unseren modernen molekularbiologischen Verfahren die Stoffwechselwege in natürlichen Prozessen aufzuklären und in biotechnologischen Prozessen umzusetzen.
Bei nachwachsenden Rohstoffen sind wir bereits sehr erfolgreich – das zeigen Produkte wie Ambrocenide®, Symroxane, Ysamber K oder Limonenal. Diese Lösungen sind derzeit stark nachgefragt, weil wir damit die Wünsche von Konsumenten und Kunden nach mehr Natürlichkeit erfüllen. Unser jüngster Erfolg aus dem Jahr 2010 ist Terranol®, ein innovativer Riechstoff. Das Kohlenstoff-Grundgerüst stammt zu 100 Prozent aus erneuerbaren Ressourcen, nämlich aus Terpentinöl. Terranol® ist dank seiner hohen Stabilität für den Einsatz in zahlreichen Produkten optimal geeignet, ob Deo-Stick, Haarpflegeprodukte, Seife oder Weichspüler. Wir sind natürlich sehr stolz auf diese Innovation. Und wir sind ebenfalls sicher, dass noch zahlreiche weitere Duftstoffe auf nachwachsender Basis folgen werden.“
Flavor & Nutrition
„Die Grundlagenforschung in der F&N Division steht im Zeichen der Gesundheit. Einer unserer Forschungsschwerpunkte: sekundäre Pflanzenstoffe. Das sind chemische Verbindungen bestimmter Zelltypen bei Pflanzen, die eine positive Wirkung auf unsere Gesundheit haben können. Diese Stoffe lassen sich nur auf chemischem Weg oder generell sehr schwer gewinnen. Wir forschen daher an einer nachhaltigen Methode – dem biokatalytischen Produktionsverfahren. Das wollen wir bei der Erzeugung von Flavonoiden einsetzen, einer Gruppe natürlicher Farbstoffe in Obst und Gemüse, Nüssen und Getreide, Tee oder Kakao.
Dr. Jens-Michael Hilmer, Director Natural & Savory Flavor Innovations, ist verantwortlich für die Entwicklung neuer natürlicher Aromensysteme und für die globale Projektpipeline für würzige Anwendungen bei Symrise.Flavonoide können den Organismus bei der Förderung körpereigener Abwehrmechanismen unterstützen. Sie können unter anderem das Risiko für Krebserkrankungen vermindern, den Blutdruck regulieren, den Cholesterinspiegel senken oder das Immunsystem stärken. Darüber hinaus wirken sie antibakteriell, antiviral und entzündungshemmend.
Verfahren um Flavonoide zu gewinnen, gibt es bereits. Aber die Konzentration der Stoffe ist bei den meisten Pflanzen sehr gering; das wiederum macht die Isolierung aufwändig und die Reinsubstanzen teuer. Vor allem aber widersprechen die existierenden chemischen Verfahren dem Gedanken der Nachhaltigkeit: Sie verbrauchen Wasser, Energie und vor allem fossile Rohstoffe.
Um Nachhaltigkeit, Natürlichkeit und Wirtschaftlichkeit bei der Produktion von Flavonoiden unter einen Hut zu bringen, setzen wir jetzt auf die Biokatalyse. Erfahrung ist hier bereits vorhanden. Schon Vanillin erzeugen wir biokatalytisch auf Basis nachwachsender Rohstoffe – mit vielen Vorteilen. Wir können auf chlorhaltige Ausgangsprodukte und fossile Rohstoffe verzichten, und wir vermeiden unerwünschte Nebenprodukte, die bei der herkömmlichen Katalyse anfallen. Der Prozess verläuft bei Raumtemperatur, was Energie spart, und auch das Abwasser ist pH-neutral.
2010 haben wir weitere neue Enzyme, die als Biokatalysatoren in Frage kommen, identifiziert; wir haben dabei mehrere tausend in Frage kommende Enzyme auf ihre Eignung überprüft. Zehn mögliche Anwärter wurden weitergehend untersucht, zwei Enzyme haben das harte Auswahlverfahren überstanden – aber die sind extrem vielversprechend. Derzeit arbeiten wir an der Übertragung der identifizierten Enzyme in geeignete Produktionssysteme. Im Anschluss daran wird der Up-Scaling-Prozess folgen, eine der letzten Stufen auf dem Weg zur Produktion im industriellen Maßstab. Danach steht einer ersten Demonstrationsanlage im Produktionsmaßstab nicht mehr viel im Wege. Das ist ein großartiger Erfolg.
Natürlich liegt der Fokus bei einer solchen Entwicklung auf der Gesundheit. Aber auch der gute Geschmack spielt eine Rolle. Früher reichte es, wenn ein bestimmtes Lebensmittel nach Blaubeere schmeckte. Der moderne Konsument will aber mehr. Er will ein Produkt, das nach Blaubeere schmecken und gleichzeitig der Gesundheit förderlich sein soll. Solche Produktkonzepte können wir in Zukunft liefern. Mit der Forschung zu Flavonoiden sind wir diesem Ziel wieder ein erhebliches Stück näher gerückt.“
