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Biotechnologie:Parfüm aus Gentech-Hefe

Heim und Handwerk, Messe München Riem

Ambra ist einer der teuersten Duftstoffe in Parfüms.

(Foto: Florian Peljak)
  • Ambra ist eine begehrte Zutat in Parfüms.
  • Es besteht unter anderem aus dem Kot von Pottwalen.
  • Synthetisch lässt es sich bislang nicht herstellen.
  • Jetzt sollen genetisch veränderte Hefezellen die begehrte Substanz produzieren.

Angesichts der Herkunft der Parfümingredienz Ambra kann man eigentlich nur die Nase rümpfen. Ambra entwickelt sich aus Ambrein, einem Stoffwechselprodukt im Kot oder Erbrochenen mancher Pottwale. Doch wenn die wachsartigen Brocken lange genug auf See treiben, entwickeln sie nicht nur einen Duft, der als angenehm süß, holzig und tabakähnlich beschriebenen wird, sondern auch einen stolzen Wert. Ambra-Funde sollen schon mit Zigtausenden Euro pro Kilogramm bezahlt worden sein. Zwar gibt es längst künstliche Alternativen, doch sie sind dem Naturduft in der Regel unterlegen.

Wissenschaftler des österreichischen Zentrums für industrielle Biotechnologie (Acib), der Technischen Universität (TU) Graz und des Schweizer Duftstoffunternehmens ACS haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Ambrein in einer den Walexkrementen ebenbürtigen Qualität herstellen lassen soll. Sie lassen die Substanz von genetisch veränderten Hefezellen produzieren. "Die Hefen werden dafür lediglich mit Zucker, Glyzerin oder anderen einfachen Kohlenstoffquellen gefüttert", sagt der Acib-Forscher Harald Pichler. Das geruchlose Ambrein müsse dann nur noch chemisch in Ambra überführt werden. "In der Natur geschieht das durch Salzwasser, Luft und Sonne", erklärt Pichler. Wie die Metamorphose im Labor gelingt, verrät er allerdings nicht. Das sei das Betriebsgeheimnis des Industriepartners.

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Bisher wird künstlicher Ambra-Ersatz in der Regel chemisch aus Muskatellersalbei hergestellt. "Der Prozess ist aber aufwendig und mit dem Einsatz umweltschädlicher Chemikalien verbunden", sagt Pichler. Vor allem aber sei der auf diesem Weg produzierte Stoff schlicht zu sauber. "Chemische Synthesen sind immer auf eine hohe Produktreinheit ausgelegt. Für die olfaktorische Qualität ist genau das aber eher schlecht. Es fehlen dann Dutzende Begleitsubstanzen, die den natürlichen Ambra-Duft so komplex machen." Zwar ließen sich bessere Ergebnisse erreichen, wenn man Ambrein mithilfe von bakteriellen Enzymen zum Beispiel aus dem Naturstoff Squalen herstellen würde, das in größeren Mengen in Ziegenmilch oder Fischöl steckt. "Aber dann fallen die Ausbeuten zu klein aus", sagt Pichler.

An dieser Schraube haben die Forscher aus Österreich nun gedreht und die genetischen Baupläne der Bakterienenzyme in eine Squalen-produzierenden Hefe-Art geschleust. "So können wir in einem Fünf-Liter-Bioreaktor 500 Milligramm Ambrein produzieren. Das ist siebenmal so viel wie mit anderen enzymatischen Verfahren", sagt der Biotechnologe. Zudem zeige der Vergleich mit dem chemischen Profil eines natürlichen Konzentrats eine vergleichbare Komposition an Begleitsubstanzen. Das Verfahren sei zum Patent angemeldet. Von der Methode berichteten die Forscher erstmals vor gut einem Jahr im Fachblatt Metabolic Engineering Communications.

"Ob die höhere Verfügbarkeit von Ambrein tatsächlich eine Verbesserung darstellt, lässt sich erst beurteilen, wenn man die Details des neuen Prozesses und des Produkts kennt und gegen die Marktqualität vergleichen kann", kommentiert Johannes Panten vom Duftstoffhersteller Symrise in Holzminden das Verfahren. Ob die pilzgeborene Ambra-Alternative schon bald die Parfümregale erobern wird, bleibt also abzuwarten. Auch Pichler räumt ein, dass das Verfahren noch nicht marktreif sei. Sein Team will in den nächsten Monaten vor allem die Ambrein-Erträge weiter steigern. Und beim Industriepartner steht die Umsetzung zu Ambra an. Erst danach können erfahrene Parfümeure prüfen, wie gut die Imitation der Walexkremente gelungen ist.

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