Flockt der Pflanzendrink? Ein Enzym soll Pflanzenproteine am Verklumpen hindern

Pflanzliche Proteine sind wichtige Zutaten für Milchalternativen und andere proteinreiche Getränke. In saurer Umgebung können sie sich jedoch zusammenlagern und Klümpchen bilden. Helfen kann dagegen das Enzym Protein-Glutaminase. Es verändert einzelne Bausteine der Proteine so, dass diese mehr negative elektrische Ladungen tragen. Aus der Physik kennt man das Prinzip: Gleichnamige elektrische Ladungen stoßen sich ab. Dadurch kleben die Proteinmoleküle weniger stark aneinander und bleiben besser in der Flüssigkeit verteilt.

Bakterium als Produktionshelfer

Bislang ist die Protein-Glutaminase allerdings vergleichsweise aufwendig herzustellen. Ein Forschungsteam des Institut Químic de Sarrià der Universitat Ramon Llull und des Unternehmens CYGYC BIOCON in Barcelona hat deshalb untersucht, ob sich dafür das Bakterium Bacillus subtilis nutzen lässt. Die Arbeit wurde im Fachjournal Applied Microbiology and Biotechnology veröffentlicht.

Bacillus subtilis ist in der Biotechnologie ein bewährter Produktionshelfer. Das Bakterium lässt sich vergleichsweise einfach genetisch verändern und gibt viele der von ihm gebildeten Enzyme direkt an seine Umgebung ab. Diese Vorteile machten B. subtilis für das Team zur naheliegenden Wahl für die Herstellung der Protein-Glutaminase. Das Enzym stammt ursprünglich aus einem anderen Bakterium, das sich für die technische Produktion nur bedingt eignet. Die Forschenden übertrugen daher seinen genetischen Bauplan auf B. subtilis. Anschließend testeten sie verschiedene genetische Varianten und bestimmten, mit welcher davon das Bakterium besonders viel von dem Enzym herstellt und nach außen abgibt.

Bei weiteren Versuchen zeigte sich jedoch, dass der zunächst verwendete Bakterienstamm einen Teil des hergestellten Enzyms wieder abbaut. Das Team wechselte deshalb zu einem anderen Stamm von Bacillus subtilis, bei dem dieser Verlust geringer ausfällt. So blieb mehr Protein-Glutaminase erhalten. Die Versuche fanden bislang im 3-Liter-Maßstab und unter noch nicht optimierten Bedingungen statt. Die Studie liefert damit einen Ansatz, die Protein-Glutaminase künftig gezielter herzustellen.

js