Faszination Technik Wie Köcherfliegen dazu beitragen, Bioklebstoff zu entwickeln

In unserer Rubrik „Faszination Technik“ stellen wir Konstrukteuren jede Woche beeindruckende Projekte aus Forschung und Entwicklung vor. Heute: die Ausscheidungen von Insektenlarven als Vorbild für biobasierte Klebstoffe.

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Die Nachfrage nach biokompatiblen, biologisch abbaubaren und damit umweltfreundlichen Klebstoffen hat in den letzten Jahren stark zugenommen, sagen die Forschenden an der Universität Bayreuth (UBT). Und die industrielle Verwendung dieser Substanzen liege in den Sternen. In den Mittelpunkt des Interesses rückt jetzt aber die Köcherfliegenlarve, denn sie scheidet hochwertige klebrige Sekrete aus, die unterschiedliche Materialien auch unter Wasser verbinden können. Hat das angehende Insekt seinen Eiweiß-Mix ausgeschieden, ist er sogar wasserunlöslich. Diese Proteine unterscheiden sich, wie es weiter heißt, in ihrer Wirkungsdauer sowie in Bezug auf die gebundenen Materialien. Sie funktionierten entweder als Ein- oder Mehrkomponentenkleber. Diese klebtechnischen Biophänomene untersuchen jetzt die Forscher aus Oberfranken mit Kollegen von der Akademie der Wissenschaften (AVČR) aus Südböhmen.

Die EU fördert die grenzüberschreitende Forschung außerdem mit über 675.000 Euro. Der Lehrstuhl Biomaterialien der Universität Bayreuth und das Biologische Zentrum profitieren dabei vom „INTERREG“-Programm. Inhalt des Projekts ist die Erforschung der bioadhäsiven Proteine, die von in Gewässern lebenden Insektenlarven produziert werden. Damit sollen die Möglichkeiten der industriellen Fertigung eines darauf basierenden Bioklebers in Erfahrung gebracht werden.

Das Fichtelgebirge als Klebstoff-Schatzkammer

Beide Gruppen werden jetzt gemeinsam und eng an der Erforschung bioadhäsiver Proteine arbeiten, wird betont. Nach Identifizierung geeigneter Proteinkandidaten durch die tschechische Arbeitsgruppe, werden diese in Bayreuth biotechnologisch, das heißt, ohne Köcherfliegen, in skalierbaren Fermentationsverfahren mittels Bakterien produziert und weiterverarbeitet. „So schaffen wir die Grundlage für eine spätere industrielle Nutzung, erklärt Prof. Dr. Thomas Scheibel, Inhaber des Lehrstuhls für Biomaterialien der Universität Bayreuth. Sein Kollege, Prof. Zurovec von der wissenschaftlichen Abteilung in Cesky Budejovice, ergänzt: „Wir wollen zeigen, dass es eine riesige Auswahl an natürlichen Klebstoffen mit einer Reihe von einzigartigen Eigenschaften gibt.“ Die Beteiligten würden die Ergebnisse auch öffentlich machen und eine Fotoausstellung an beiden Arbeitsplätzen initiieren.

Im Rahmen des Projekts werden zwei gemeinsame Teams gebildet: Das erste, geleitet vom Biologische Zentrum der AVČR, ist verantwortlich für die Bereitstellung und Verarbeitung von Naturmaterial – unter anderem durch Probenentnahme in der Nähe von České Budějovice und Bayreuth (Fichtelgebirge). Das zweite Team, geleitet vom Lehrstuhl Biomaterialien in Bayreuth, wird sich auf die biotechnologische Produktion konzentrieren.

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