Phytase-basiertes Phosphor-Rückgewinnungsverfahren für 20 verschiedene Presskuchen

20.04.2020
  Schema zum Phytatabbau Urheberrecht: ACS Sustainable Chem. Eng. Direkte Phytasebehandlung von entölten und gemahlenen Presskuchen führt zu Phytat-(InsP6)-Hydrolyse und zur Freisetzung von Phosphat

Pflanzen speichern Phosphor (P) in Form von Phytat in ihren Samen und Körnern. Presskuchen (entölte Samen von z.B. Raps oder Sonnenblumen) werden normalerweise in der Tierernährung verwendet, aber monogastrische Tiere wie Geflügel oder Schweine können das in Phytat gespeicherte P kaum verwerten. Da Phytat oft mehr als 1% der Samentrockenmasse ausmacht, sind Presskuchen eine wertvolle Ressource für das P-Recycling. Wir stellen ein breit anwendbares Verfahren für das Phosphat-Recycling aus pflanzlicher Biomasse unter Verwendung der E. coli Phytase AppA vor. Die direkte Phytasebehandlung von Presskuchen führt zu Phosphatrückgewinnungsraten von bis zu 3% (w/w) in wässriger Suspension bei milden Reaktionstemperaturen. Dieses umweltfreundliche Verfahren war auf alle 20 Pflanzenmaterialien anwendbar, die im Rahmen dieser Studie getestet wurden.

Das zurückgewonnene P kann ein nachhaltiger Ersatz für den Gesteinsabbau sein und kann als Dünger oder als Lebens- und Futtermittelzusatz in Form von z.B. Polyphosphat verwendet werden. Die großtechnische Anwendung dieses Verfahrens auf nachwachsende Rohstoffe wäre ein Schritt in Richtung einer zirkulären Bioökonomie und würde neue und dezentrale Wertschöpfungsketten ermöglichen.

Diese Veröffentlichung wurde in der Abteilung Molekulare Bioökonomie verfasst und finanziell von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gefördert (33006/01-32).

Herrmann, K., Ruff, A. J., Schwaneberg, U.; Phytase-Based Phosphorus Recovery Process for 20 Distinct Press Cakes; ACS Sustainable Chem. Eng., 2020. DOI 10.1021/acssuschemeng.9b07433