Behandlung von Nadelholz mit Laccase zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber holzverfärbenden Pilzen

• Research unit: FOEN
• Project number: WHFF 2009.03

Key words (German)

Holzschutz, Behandlung, Dauerhaftigkeit, Mikroorganismen

Short description (German)

Vor dem Hintergrund bereits existierender Arbeiten über die Verwendung von umweltverträglichen Substanzen im Holzschutz sowie die enzymatische Funktionalisierung der Holzoberfläche entstand die Projektidee beide Ansätze miteinander zu verbinden. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es zu untersuchen, ob mit einer Laccasebehandlung eine auswaschungsresistente biozide bzw. biostati-sche Wirkung auf der Oberfläche von Fichtenholz erzielt werden kann. Die durch Laccase vermittel-te Bindung von Substanzen mit fungizider Wirkung an Holz ist eine potenzielle Methode, um die Dauerhaftigkeit gegen Mikroorganismen zu erhöhen und könnte eine umweltfreundliche Alternati-ve zu herkömmlichen Holzschutzverfahren darstellen.
Die prinzipielle Machbarkeit einer enzymatischen Holzbehandlung mit dem Ziel eines auswa-schungsresistenten antimikrobiellen Effekts konnte in dieser Arbeit nachgewiesen werden. Die An-wendung der Laccase in Kombination mit einer geeigneten Substanz zeigte in unseren Studien eine Wirkung gegen ein breites Spektrum von Organismen: Bakterien, Hefepilze sowie gegen filamentö-se Pilze aus der Klasse der Ascomyceten und Basidiomyceten.
Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, ein kostengünstiges Verfahren für die Laccaseherstellung zu entwickeln und zudem die Kultivierungsbedingungen für einen Laccase-produzierenden Weissfäu-lepilz zu optimieren und eine einfache Methode für die Gewinnung immobilisierter Laccase aus dem Kulturüberstand zu etablieren.
Im Laufe der Studien konnte ein potenter Laccaseproduzent (Heterobasidion annosum) identifiziert werden. Die Bildung von extrazellulärer Laccase durch diesen Pilz wurde sehr stark durch die Kulti-vierungsbedingungen und das verwendete Medium beeinflusst. Optimale Bedingungen für die Laccaseproduktion waren belüftete Schottflaschen, Glucosemedium mit Hefeextrakt und Veratrylal-kohol als Induktor. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Al(OH)3 Partikel geeignet sind, um Lac-case aus dem Kulturüberstand schnell und effizient zu „ernten“, aufzukonzentrieren und zu immo-bilisieren. Zusammen mit den optimierten Kultivierungsbedingungen besteht somit die Möglich-keit, ein einfaches Verfahren zu etablieren, um Laccase für eine enzymatische Holzbehandlung her-zustellen.

Publications / Results (German)

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• Schlussbericht - Empa, Dubendorf - Behandlung von Nadelholz mit Laccase zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber holzverfärbenden Pilzen - Dezember 2010 [PDF] 2'221 kB