Finalist 2019: Alternative bei Antibiotika-Resistenzen? Mit innovativem Membranverfahren gewinnen Münchner Wissenschaftler Antikörper aus Milch für medizinische und ernährungstherapeutische Zwecke

Im Rahmen eines IGF-Projekts des FEI haben Prof. Dr. Ulrich Kulozik und Dr. Hans-Jürgen Heidebrecht vom Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung (ZIEL) an der Technischen Universität München eine vielseitig nutzbare Schlüsseltechnologie entwickelt, mit der sie spezifische Proteinfraktionen gezielt anreichern können, die sowohl für den Einsatz bei Antibiotika-Resistenzen als auch ernährungstherapeutisch genutzt werden können.
Update vom 27.03.2020: Verfahren zur Gewinnung von Antikörpern aus der Kuh auch gegen Ausbreitung des Coronavirus einsetzbar – Proof of Concept in Vorbereitung

Mit ihrem innovativen Beitrag erreichten die beiden FEI-Forscher als eines von drei Vorhaben das Finale um das beste IGF-Projekt des Jahres 2019 und verpassten nur knapp die Auszeichnung mit dem Otto-von-Guericke-Preis der AiF. Mit diesem Preis würdigt die AiF Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF); seit 2013 wird damit zugleich das IGF-Projekt des Jahres gekürt.

Bilder der AiF-Preisverleihung am 13.11.2019 in Berlin

Weitere Impressionen der AiF-Preisverleihung

LinkedIn-Beitrag vom 14.11.2019: Wir gratulieren den Gewinnern!
LinkedIn-Beitrag vom 13.11.2019: Die ersten Gäste sind da!
Pressemitteilung zum Projekt auf der AiF-Website
Bildergalerie auf der AiF-Website

Zum Hintergrund

Komplexe Lebensmittel wie Milch enthalten zahlreiche Einzelkomponenten, die für medizinische, ernährungstherapeutische oder technologische Zwecke genutzt werden können und damit die Wertschöpfung im Vergleich zum herkömmlichen Produkt signifikant steigern. Ein maßgeblicher branchenübergreifender Innovationstreiber ist eine Anwendungsentwicklung, bei der durch eine Milchproteinfraktionierung spezifische Immunglobuline gewonnen werden, die für den Einsatz bei Antibiotika-Resistenzen genutzt werden können.
Die Milchproteinfraktionierung mittels Mikrofiltration effektiver und effizienter zu gestalten und damit neue Anwendungsfelder zu erschließen, stand im Fokus einer ganzen Reihe von erfolgreich abgeschlossenen IGF-Projekten zur Membrantrenntechnik auf Basis eines neuen Mikrofiltrationsmembrankonzepts – mit dem finalen Projekt AiF 18818 N konnte schließlich das „Death Valley of Innovation“ überbrückt werden. Im Ergebnis konnten über die Auswahl des Diafiltrationsmediums sowohl deutliche Verbesserungen in der Effizienz des gesamten Prozesses erreicht werden als auch Zielfraktionen von hoher Funktionalität und Reinheit gewonnen werden.
Im Fokus der Milchindustrie steht die Suche nach wertschöpfenden Verarbeitungstechnologien und die Erschließung neuer Anwendungsfelder außerhalb der Lebensmittelverarbeitung. Insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen eröffnen sich hierdurch Möglichkeiten, neue Märkte zu erschließen. Mit den neuen Mikrofiltrationsmembranen ist es nun u.a. möglich, spezifische Immunglobuline aus der Milch abzutrennen und soweit anzureichern, dass sie für medizinische Zwecke und als Ersatz für Antibiotika eingesetzt werden können. Durch ein aktives Immunisieren von Milchkühen wird ihre Antikörperproduktion auf die Entwicklung der spezifischen Immunglobuline gerichtet, die wiederum für die passive orale Immunisierung von Menschen eingesetzt werden können.
Perspektivisch kann dieser innovative Ansatz zur Entwicklung von Medikamenten auf Milchbasis überall dort eingesetzt werden, wo es ein empfindliches Mikrobiom-Gleichgewicht gibt und dieses Gleichgewicht nicht mit unspezifischen Antibiotika zerstört werden soll. Der neue Ansatz ist erregerspezifisch und verändert daher nicht das natürliche Mikrobiom-Gleichgewicht. Weitere mögliche Anwendungen sind die Behandlung von Magen-Darm-Erkrankungen, bakteriellen Hauterkrankungen oder von Karies.
Des Weiteren werden auf Grundlage der Projektergebnisse inzwischen Proteinisolate hergestellt, die in Säuglingsnahrung und medizinischen Applikationen bereits zum Einsatz kommen bzw. in Kürze kommen werden.


IGF-Projekt AiF 18818 N in der Projektdatenbank

Projektdarstellung "Vielseitig nutzbare Schlüsseltechnologie: Gezielte Anreicherung spezifischer Proteinfraktionen für den medizinischen und ernährungstherapeutischen Einsatz auf Basis eines neuen Mikrofiltrationsmembrankonzepts" (PDF)