Untersuchungen zur enzymatischen Modifizierung von Lignin

Bachelorarbeit , 2011 , 56 Seiten , Note: 1,7

Biologie - Sonstige Themen

Die Bereitstellung einer nachhaltigen Rohstoffbasis ist
Grundvoraussetzung für das Funktionieren von industriellen
Produktionsprozessen. Biogene Materialien sind als Grundlage nachhaltigen
Wirtschaftens schon seit Jahrzehnten wichtig. Die Verarbeitung selbiger in
Bioraffinerien ist ein junges, aber keineswegs neues Konzept. Die Entwicklung
wird angesichts der Verknappung fossiler Rohstoffe intensiv vorangetrieben. In
Deutschland hat das, BMELV-geförderte Verbundvorhaben “Lignocellulose-
Bioraffinerie II” die Realisierung einer Pilotanlage der dritten Generation zum
Ziel. In Projektträgerschaft der Fachagentur "Nachwachsende Rohstoffe" soll
eine scale-up-fähige, integrierte Anlage für die chemisch-technische Nutzung
von verholzter Biomasse entwickelt werden. Rohstoffe wie Buchen- und
Pappelholz, insbesondere Restsortimente aus Forst- und Holzwirtschaft sollen
als Rohstoffquelle dienlich sein. Ziel ist es Lignozellulose effektiv
komponentenweise zu trennen und anschließend v.a. stofflich verwerten zu
können. Technische Lignine sind aus ökonomischen Gesichtspunkten die
Produktgruppe mit der stärksten Notwendigkeit zur Wertsteigerung. Derzeitige
stoffliche Anwendungen decken einerseits Produktnischen (Bsp. Vanillin) oder
Massensortimente (Bsp. Füllstoffe, Dispergiermittel) mit vergleichsweise
geringer Wertschöpfung ab. In Bioraffinerien ist das in großen Mengen
anfallende Nebenprodukt Lignin jedoch der entscheidende Schlüssel zu
Wirtschaftlichkeit und einer positiven ökologischen Bilanz [PULS, 2007;
WAGEMANN, 2010]. Aufgrund der guten Aufschlussresultate (Rindenanteil,
Verzuckerung, Lignineigenschaften) ist das Organosolv-Verfahren
vielversprechend für größere Maßstäbe. Die marginalen Kenntnisse
enzymatischer Modifizierung von Organosolv-Ligninen machen daher weitere
Untersuchungen notwendig. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird der Effekt
eines Laccase-Mediator-Systems auf Ligninsubstrate untersucht. Das
Hauptaugenmerk wird Veränderungen, welche in Zusammenhang mit der
Molekularmasse stehen könnten, beigemessen.

Inhaltsverzeichnis

Verzeichnisse

1 Einleitung

2 AllgemeinerTeil
2.1 Lignin
2.2 Technische Lignine
2.3 Biokatalytische Modifizierung mit Enzymen
2.3.1 Laccase und seine biologischen Funktionen
2.3.2 Anwendungen von Laccase und LMS
2.3.3 Mediatoren
2.3.4 Reaktionsmechanismen

3 ExperimentellerTeil
3.1 Materialien
3.1.1 Substrat
3.1.2 Enzyme
3.1.3 Mediatoren
3.1.4 Sonstige Chemikalien
3.2 Methoden
3.2.1 Behandlung mit LMS
3.2.2 Groftenausschlusschromatographie
3.2.3 Elementaranalyse
3.2.4 Kohlenhydratanalyse
3.2.5 31P-NMR-Spektroskopie

4 Ergebnisse und Diskussion
4.1 Veranderung der Molmassen
4.1.1 Zeitreihen
4.1.2 Molmassenverteilung
4.2 Analyse der Kohlenhydrate
4.3 Elementaranalyse
4.4 31 P-NMR-Spektroskopie

5 Zusammenfassung und Ausblick

Literaturverzeichnis

Anhang

• Hochschule: Universität Hamburg
• Veranstaltung: Holzwirtschaft
• Note: 1,7
• Autor: Goran Schmidt (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2011
• Seiten: 56
• Katalognummer: V208233
• ISBN (eBook): 9783656372714
• ISBN (Buch): 9783656372943
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: untersuchungen, modifizierung, lignin