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Ahmed Sallam: Kleine Eiweiße für Hochleistungs-Nahrungsmittel
Nicht nur Ausdauersportler profitieren davon, wenn der Körper in möglichst konzentrierter und leicht verwertbarer Form an Eiweiße herankommt. Wenn es nach Ahmed Sallam geht, könnten etwa Athleten bald an Powerriegeln kauen, die eine Nahrungsreservesubstanz von Cyanobakterien enthalten - die oft als Blaualgen bezeichnet werden. Der Münsteraner Mikrobiologe hat einen Weg gefunden, ein besonders kleines und deshalb leicht verdauliches Eiweiß herzustellen. Ausgangsstoff ist ein Biopolymer, das natürlicherweise in Cyanobakterien vorkommt, das sogenannte Cyanophycin.
Canophycin ist schon seit über 120 Jahren bekannt, und wird unter anderem seit 1995 von einer Arbeitsgruppe um Professor Alexander Steinbüchel am Institut für Molekulare Mikrobiologie und Biotechnologie der Universität Münster erforscht. Dorthin zog es Ahmed Sallam auch, als er nach seinem Tiermedizinstudium in seinem ägyptischen Heimatstadt Kafr El Sheik für Diplomarbeit und Promotion nach Deutschland kam.
Sallam profitierte von den relativ großen Fermentern, die am Institut für Molekulare Mikrobiologie und Biotechnologie der Universität Münster installiert sind. Quelle: Sallam
Die nützlichen Zähne des Moleküls
Die Liebe zur Mikrobiologie begann schon während des Studiums. „Wie viele andere mag ich Tiere, ich bin gern in der Natur oder gehe Angeln“ erklärt er. „Aber die Arbeitsfelder in der Mikrobiologie sind vielfältiger. Man kann im Labor arbeiten, in der Industrie oder in der Nahrungsmittelherstellung.“ Tatsächlich sind Lebensmittel zu seinem Steckenpferd geworden: Sallam entwickelte ein Verfahren, ein besonders kleines Eiweiß, ein sogenanntes Dipeptid, biotechnologisch herzustellen. Mit einem Exist-Gründerstipendium des Bundeswirtschaftsministeriums will der Wissenschaftler diese Entdeckung nun mit dem eigenen Unternehmen weiterentwickeln.
Eigentlich zielte Sallams Promotion, die er 2008 abgeschlossen hat, auf etwas anderes: Die Gewinnung von Polyaspartat. Dabei musste das Molekül aus dem Biopolymer Cyanophycin abgespalten werden. „Man muss sich das wie einen Kamm vorstellen“, erklärt Sallam. „Wir wollten eigentlich an das Rückgrat heran. Alle Cyanophycin abbauenden Enzyme, die wir aus natürlichen Bakterien gewonnen haben, haben aber das Biopolymer quer abgespalten.“ Als unerwünschtes Reaktionsprodukt der Spaltungsversuche blieben also Dipeptide aus den Aminosäuren Arginin und Asparaginsäure zurück – mehr oder weniger die „Zähne“ des Moleküls. Und plötzlich erinnerte sich Sallam an etwas, was er im Studium in der Tierzucht gelernt hatte.
„Wenn wir Eiweiße aufnehmen, spaltet sie der Körper in Aminosäuren auf“, beschreibt er. „Dabei zerlegt er die Moleküle jedoch zuerst in Zweier- und Dreiergruppen, also Di-und Tripeptide. Forschungen zeigen, dass sie so am besten aus dem Darm ins Blut aufgenommen werden können.“
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Suche nach dem grünen Weg für Dipeptide
Da liegt die Idee nahe, es dem Körper einfach zu machen und ihm die Aufspaltungsarbeit zu ersparen. Doch Di- und Tripeptide chemisch herzustellen ist aufwendig, teuer und umweltschädlich. Obwohl Aspartatarginin-Dipeptide in so verschiedenen Bereichen wie der Steigerung der Immunantwort, kardiovaskulären Problemen wie Erektionsstörungen, der künstlichen Ernährung bei Komapatienten oder einfach in Energieriegeln für Sportler Verwendung finden könnten, kam es wegen der hohen Kosten bisher zu keiner kommerziellen Produktion. „Als ich das entdeckte, habe ich nach einem grünem Weg gesucht, diese Dipeptide in großen Mengen herzustellen“, so Sallam.
Die Möglichkeiten im Münsteraner Institut waren für dieses Vorhaben günstig: Dort steht mit 650 Litern Kapazität eine der größten universitären Fermentationsanlagen Deutschlands. Zunächst verschaffte sich Sallam aus Bakterien das geeignete Enzym. Um die Dipeptide herzustellen, musste er es in einem zweiten Schritt nur noch mit dem hochreinen Cyanophycin zusammenbringen.
Bessere Aufnahme in das Verdauungssystem
Der Markt ist vielversprechend: Bisher hat nur eine japanische Firma einen Weg gefunden, Dipeptide – aus zwei anderen Aminosäuren – kommerziell herzustellen. Neben ungefähr 90 Prozent Aspartatarginin ergibt Sallams Verfahren aber auch 10 Prozent eines zweiten Dipeptids, des Aspartatlysins. „Derartige Mischprodukte sind sehr beliebt bei Sportlern“, erklärt er. Der Marktwert von Dipeptiden liegt Sallam zufolge bei ungefähr 3000 Euro pro Kilo.
Im Augenblick bereitet der Forscher die Firmengründung vor. Das bedeutet neben vielen Anträgen, Businessplänen und Networking auch Forschungsarbeit zur Anwendbarkeit der Dipeptide. „Alles was wir uns von den Molekülen erwarten, müssen wir jetzt durch Versuche belegen. Bisher läuft es jedoch sehr positiv, die Zellkulturen und auch die Tierversuche zeigen, dass die Dipeptide viel wirksamer und besser aufgenommen werden als herkömmliche Eiweiße.“ Eine Forschung, die sich über Jahrzehnte ziehen kann. „Man wird immer wieder neue Anwendungen für die Dipeptide entdecken“, hofft Sallam. Und wenn alles gut geht, ist Ende 2010 sogar das Unternehmen gegründet.
Auotrin: Cornelia Kästner
