Nachhaltiger UV-Schutz aus Algen
Mycosporin‑ähnliche Aminosäuren (MAAs) als natürliche UV-Absorber
UV-Filter in Kosmetika oder Oberflächenbeschichtungen schützen Haut und Materialien vor intensiver Sonneneinstrahlung, indem sie UV-Licht absorbieren, reflektieren oder streuen. Oft kommen dabei chemische UV-Filter zum Einsatz. Diese stehen allerdings zunehmend in der Kritik: Ökotoxikologische und gesundheitliche Bedenken sowie wachsende regulatorische Anforderungen lassen die Nachfrage nach nachhaltigen Alternativen steigen.
Genau hier setzt das internationale Forschungsprojekt »MycoNoS« an. Ziel ist die Entwicklung einer biologisch abbaubaren, umweltfreundlichen und zugleich leistungsfähigen UV-Schutztechnologie auf natürlicher Basis.
Biotechnologisch gewonnene UV-Schutzstoffe aus Algen und Cyanobakterien
Eine vielversprechende Alternative zu konventionellen chemischen und anorganischen UV-Filtern stellen Mycosporin-ähnliche Aminosäuren (MAAs) dar. In der Natur kommen sie unter anderem in Algen und Cyanobakterien vor und dienen diesen als effektiver UV-Schutz. Sie zeichnen sich durch eine hohe photochemische Stabilität aus und besitzen zudem antioxidative und entzündungshemmende Eigenschaften.
Diese nutzt das Expertenteam im Projekt »MycoNoS«, um ein ganzheitliches Konzept für UV‑Schutztechnologien auf MAA-Basis zu erarbeiten, das wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll ist. Die Projektergebnisse bilden die Basis für eine spätere industrielle Umsetzung in verschiedenen Anwendungsfeldern. Die Schutztechnologie kann in Natur‑ und Funktionskosmetik integriert werden, um die Haut vor UV-Strahlung zu schützen. Auch ein Einsatz in technischen Beschichtungssystemen, um Oberflächen langlebiger zu machen, ist möglich.
Ganzheitliche Prozessentwicklung am Fraunhofer IVV
Die methodische Umsetzung von MycoNoS wird maßgeblich durch unsere verfahrenstechnische, analytische und anwendungsnahe Expertise geprägt. Als Projektkoordinator sind wir für die wissenschaftlich‑technische Gesamtstrategie verantwortlich. Dabei bringen wir unsere langjährige Erfahrung in der Entwicklung nachhaltiger und skalierbarer Prozesse ein, mit denen funktionelle Naturstoffe aus biogenen Rohstoffen gewonnen und angewandt werden.
Im Zentrum des Projektes, in dem wir eng mit internationalen Partnern zusammenarbeiten, steht die Optimierung geeigneter Prozessketten für MAA‑haltige Algenbiomasse. Dabei werden geeignete Kulturbedingungen und Prozessparameter untersucht, um die Bildung von Mycosporin-ähnlichen Aminosäuren gezielt zu fördern. Wir übernehmen dabei die Verantwortung für die Prozessintegration, standardisieren die Verarbeitungsansätze und entwickeln nachhaltige, skalierbare Downstream-Verfahren, mit denen funktionelle Naturstoffe nach Green‑Chemistry‑Prinzipien gewonnen und aufbereitet werden können.
Funktionelle Bewertung und Anwendung von MAAs als UV-Filter
Unsere Technologieexpertinnen und ‑experten charakterisieren die MAA‑basierten Inhaltsstoffe und bewerten ihre funktionellen Eigenschaften, insbesondere den UV-Schutz sowie die antioxidative Wirkung. Spezielle Modellformulierungen werden sowohl in kosmetischen als auch in technischen Produkten unter praxisnahen Bedingungen getestet werden.
Ein weiterer zentraler Bestandteil der Arbeiten ist die technisch‑ökonomische Bewertung der gesamten Prozesskette. Aspekte wie Ressourceneffizienz, Energieeinsatz, Wirtschaftlichkeit und regulatorische Anschlussfähigkeit werden dabei frühzeitig berücksichtigt.
Bioökonomischer Ansatz zur Nutzung algenbasierter Rohstoffe
Das Projekt verfolgt einen ganzheitlichen, bioökonomischen Ansatz zur effizienten Nutzung von algenbasierten Rohstoffen. Es leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Ressourcenschonung und Wirtschaftlichkeit biobasierter Prozessketten. Neben neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen eröffnet »MycoNoS« Perspektiven für Technologietransfer, Kooperationen mit Unternehmen sowie weiterführende Forschungs- und Entwicklungsprojekte im Bereich nachhaltiger UV-Schutztechnologien.