NewChi – Hochwertige Chitine und Chitosane für biofunktionale Anwendungen

Auf Grund seiner strukturellen Eigenschaften, seiner geringen Toxizität, Biokompatibilität und biologischen Abbaubarkeit besitzt der biologische Rohstoff Chitosan ein breites materialtechnisches und biotechnologisches Anwendungspotenzial. Chitosan wird bisher aus Chitin erhalten, welches überwiegend aus Schalenresten von Garnelen und Krabbentieren gewonnen wird. Es befindet sich ebenso im Stützskelett von Insekten und Crustaceen und ist strukturbestimmender Zellwand­bestandteil einiger niederer und höherer Pilze.

Derzeit liegt die jährliche weltweite Produktionskapazität bei etwa 40.000 t Chitosan, wobei der aus den Schalen von Krustentieren gewonnene Rohstoff Chitin zu mehr als 75 % aus dem asiatischen Raum geliefert wird (Chitosan Market Analysis, 2017).

Ziel des Projektes soll daher, neben der Reduktion der Ab­hängigkeit europäischer Chi­tosan­hersteller von Roh­stoff­lieferanten aus Übersee, die Erhöhung der Reinheit und Schaffung einer konstant hohen Qualität des ver­füg­baren Chitins für hoch­wertige Anwendungen sein.

Neben der Nutzung von Chitinen aus Krustentieren bildet die Nutzung der Schalen und Panzer von Insekten eine weitere Möglichkeit zur Bereitstellung von Chitin zur Chitosan­herstellung. Seit dem Jahr 2015 arbeitet die Europäische Union verstärkt an der Schaffung rechtlicher Rahmenbedingungen für die Zucht von Insekten zur Nutzung als proteinreiche Nahrungsquelle. Im Zuge dieser Entwicklungen entsteht derzeit eine stark wachsende Insektenzucht-Industrie. Nach Extraktion der Proteine liegen die chitinreichen Insektenpanzer als Neben- und Abfallprodukt vor. Damit besteht ein weiteres Ziel dieses Vorhabens in der Evaluierung der Nutzbarkeit dieser neuartig industriell verfügbaren Chitinquelle als hochwertiger Rohstoff für Chitosanhersteller und –verarbeiter.

Im Konsortium der französischen und deutschen Unternehmen und Forschungs­einrichtungen befinden sich neben den Produzenten für insektenbasiertes und biotech­nologisches Chitin auch Forschungsinstitute mit Kompetenzen auf dem Gebiet der chemischen Analytik und Materialwissenschaften sowie auch ein Unternehmen, welches auf die Entwicklung und Produktion hochreiner Chitosane für pharmazeutische Anwendungen fokussiert. Gemeinsam mit den Produzenten und den Forschungsinstituten sollen in dem Vorhaben funktionelle chitosanbasierte Materialien, welche aus den alternativen Rohstoffquellen Insektenpanzer und Pilzmyzelien stammen, anwendungsspezifisch entwickelt werden.