EP2252668A1 - Verwendung von hydrophobinen zur verhinderung der eisbildung auf oberflächen - Google Patents
Verwendung von hydrophobinen zur verhinderung der eisbildung auf oberflächenInfo
- Publication number
- EP2252668A1 EP2252668A1 EP09709666A EP09709666A EP2252668A1 EP 2252668 A1 EP2252668 A1 EP 2252668A1 EP 09709666 A EP09709666 A EP 09709666A EP 09709666 A EP09709666 A EP 09709666A EP 2252668 A1 EP2252668 A1 EP 2252668A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- hydrophobins
- hydrophobin
- ice
- fusion
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 40
- 101710091977 Hydrophobin Proteins 0.000 claims description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 20
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 18
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 239000013011 aqueous formulation Substances 0.000 claims 1
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 claims 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 21
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 20
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 20
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 20
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 16
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 10
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 8
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 7
- -1 methylsiloxane Chemical class 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 6
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 6
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 5
- 150000001945 cysteines Chemical class 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 5
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 4
- 210000003000 inclusion body Anatomy 0.000 description 4
- 235000006109 methionine Nutrition 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 4
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 3
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 3
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 description 3
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 3
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 description 3
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 3
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 3
- 235000004400 serine Nutrition 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 235000008521 threonine Nutrition 0.000 description 3
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 2
- 101710195603 Hydrophobin A Proteins 0.000 description 2
- 101710195795 Hydrophobin-B Proteins 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- MASIZQYHVMQQKI-OIIXUNCGSA-N (2r,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,3s,4r,5r,6r)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-octoxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](OCCCCCCCC)O[C@H](CO)[C@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 MASIZQYHVMQQKI-OIIXUNCGSA-N 0.000 description 1
- WUCWJXGMSXTDAV-QKMCSOCLSA-N (2r,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,3s,4r,5r,6r)-6-(6-cyclohexylhexoxy)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](OCCCCCCC2CCCCC2)[C@H](O)[C@H]1O WUCWJXGMSXTDAV-QKMCSOCLSA-N 0.000 description 1
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LHENQXAPVKABON-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-1-ol Chemical compound CCC(O)OC LHENQXAPVKABON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZIIFPSPUDAGJM-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-2-n,2-n-diethylpyrimidine-2,4-diamine Chemical compound CCN(CC)C1=NC(N)=CC(Cl)=N1 XZIIFPSPUDAGJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100215658 Aspergillus parasiticus (strain ATCC 56775 / NRRL 5862 / SRRC 143 / SU-1) aflY gene Proteins 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 101100232322 Bradyrhizobium diazoefficiens (strain JCM 10833 / BCRC 13528 / IAM 13628 / NBRC 14792 / USDA 110) hypA2 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000195940 Bryophyta Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 101100059802 Chlamydophila caviae (strain ATCC VR-813 / DSM 19441 / GPIC) groEL1 gene Proteins 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 101100365080 Clostridium perfringens (strain 13 / Type A) scpB gene Proteins 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 101100387133 Emericella nidulans (strain FGSC A4 / ATCC 38163 / CBS 112.46 / NRRL 194 / M139) dewA gene Proteins 0.000 description 1
- 108010013369 Enteropeptidase Proteins 0.000 description 1
- 102100029727 Enteropeptidase Human genes 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 108010074860 Factor Xa Proteins 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 241000222481 Schizophyllum commune Species 0.000 description 1
- HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N Sorbitan monostearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 101100232321 Synechocystis sp. (strain PCC 6803 / Kazusa) hypA1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 102000002933 Thioredoxin Human genes 0.000 description 1
- 108090000190 Thrombin Proteins 0.000 description 1
- 102000044159 Ubiquitin Human genes 0.000 description 1
- 108090000848 Ubiquitin Proteins 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 125000003295 alanine group Chemical group N[C@@H](C)C(=O)* 0.000 description 1
- 150000001295 alanines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- ATDGTVJJHBUTRL-UHFFFAOYSA-N cyanogen bromide Chemical compound BrC#N ATDGTVJJHBUTRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000151 cysteine group Chemical group N[C@@H](CS)C(=O)* 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- AEDZKIACDBYJLQ-UHFFFAOYSA-N ethane-1,2-diol;hydrate Chemical compound O.OCCO AEDZKIACDBYJLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 description 1
- 229960000587 glutaral Drugs 0.000 description 1
- 150000002333 glycines Chemical class 0.000 description 1
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 1
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 101150077981 groEL gene Proteins 0.000 description 1
- 101150006844 groES gene Proteins 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101150081485 hypA gene Proteins 0.000 description 1
- 101150019385 hypB gene Proteins 0.000 description 1
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000008258 liquid foam Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000002742 methionines Chemical class 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011929 mousse Nutrition 0.000 description 1
- 101150001852 mrdB gene Proteins 0.000 description 1
- HEGSGKPQLMEBJL-UHFFFAOYSA-N n-octyl beta-D-glucopyranoside Natural products CCCCCCCCOC1OC(CO)C(O)C(O)C1O HEGSGKPQLMEBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- HEGSGKPQLMEBJL-RGDJUOJXSA-N octyl alpha-D-glucopyranoside Chemical compound CCCCCCCCO[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HEGSGKPQLMEBJL-RGDJUOJXSA-N 0.000 description 1
- HEGSGKPQLMEBJL-RKQHYHRCSA-N octyl beta-D-glucopyranoside Chemical compound CCCCCCCCO[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HEGSGKPQLMEBJL-RKQHYHRCSA-N 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- RPQRDASANLAFCM-UHFFFAOYSA-N oxiran-2-ylmethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC1CO1 RPQRDASANLAFCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 1
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 101150042737 rodA gene Proteins 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000003355 serines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002453 shampoo Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229940035044 sorbitan monolaurate Drugs 0.000 description 1
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 description 1
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 description 1
- 239000001587 sorbitan monostearate Substances 0.000 description 1
- 235000011076 sorbitan monostearate Nutrition 0.000 description 1
- 229940035048 sorbitan monostearate Drugs 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 108060008226 thioredoxin Proteins 0.000 description 1
- 229940094937 thioredoxin Drugs 0.000 description 1
- 150000003588 threonines Chemical class 0.000 description 1
- 229960004072 thrombin Drugs 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
- C09K3/185—Thawing materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
Definitions
- Ice formation on surfaces can lead to significant safety problems, and in extreme cases, an icy plane or motor vehicle can no longer be operated.
- the formation of ice on surfaces can also lead to undesirable changes in the properties of the corresponding components.
- the aerodynamic properties of the wind turbine can change as a result of ice formation.
- Various techniques are known for removing ice layers or preventing ice formation on surfaces.
- X, C and the indices standing at X and C have the above meaning
- the indices n and m are numbers between 0 and 350, preferably 15 to 300
- the proteins further by the above-mentioned Distinguish contact angle change and it is still at least 6 of the radicals named C is cysteine. Most preferably, all of the C radicals are cysteine.
- the fusion hydrophobin has in addition to the fusion partner mentioned as one of the groups X n or X m or as a terminal Part of such a group on a so-called affinity domain (affinity tag / affinity tail) on.
- affinity domains include (His) k, (Arg) k, (Asp) k, (Phe) k or (Cys) k groups, where k is generally a natural number from 1 to 10. It may preferably be a (His) k group, where k is 4 to 6.
- Hydrophobins including their sequences are disclosed, for example, in WO 2006/82251. Unless stated otherwise, the sequences given below refer to sequences disclosed in WO 2006/82251. An overview table with the SEQ-I D numbers can be found in WO 2006/82251 on page 20.
- Particularly suitable according to the invention are the fusion proteins yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO: 20), yaad-Xa-rodA-his (SEQ ID NO: 22) or yaad-Xa-basfl-his (SEQ ID NO: 24) with the polypeptide sequences given in parentheses and the nucleic acid sequences coding therefor, in particular the sequences according to SEQ ID NO: 19, 21, 23.
- Particularly suitable derivatives for carrying out the present invention are from yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO: 20), yaad-Xa-rodA-his (SEQ ID NO: 22) or yaad-Xa-basf1-his (SEQ ID NO: 24) derivatives derived from truncation of the yaad fusion partner.
- yaad-Xa-dewA-his SEQ ID NO: 20
- yaad-Xa-rodA-his SEQ ID NO: 22
- yaad-Xa-basf1-his SEQ ID NO: 24
- the truncated residue should comprise at least 20, preferably at least 35, amino acids.
- hydrophobins used according to the invention for modifying open-cell foams can be prepared chemically by known methods of peptide synthesis, such as, for example, by Merrifield solid-phase synthesis.
- Examples include the surfaces of aircraft and spacecraft, automobiles, motorcycle helmets, all types of windows such as window panes, car windows, aircraft windshields, steel structures such as power line masts, power lines such as power lines of overhead power lines, industrial plants or electrical equipment.
- a formulation which comprises at least water or aqueous solvent mixture and at least one hydrophobin.
- the formulation preferably comprises a suitable buffer.
- a suitable buffer depending on the pH range intended for the coating. Examples include potassium dihydrogen phosphate buffer, tris (hydroxymethyl) aminomethane buffer (Tris buffer), borax buffer, sodium bicarbonate buffer or sodium hydrogen phosphate buffer. Preferred is Tris buffer.
- Suitable surfactants are, for example, nonionic surfactants which comprise polyalkoxy groups, in particular polyethylene oxide groups. Examples include polyoxyethylene stearates, alkoxylated phenols and the like. Further examples of suitable surfactants include polyethyleneglycol (20) sorbitan monolaurate (Tween ® 20), polyethyleneglycol (20) sorbitanmonopal- palmitate (Tween ® 40), polyethyleneglycol (20) sorbitan monostearate (Tween ® 60), polyethyleneglycol (20) sorbitan monooleate ( Tween ® 80), cyclohexyl-methyl-ß-D maltoside, cyclohexyl-ethyl-.beta.-D maltoside, cyclohexyl-n-hexyl-ß-D maltoside, n-undecyl-beta D-maltoside, n-octyl
- Substrate glass (window glass, Süd Weg Glas, Mannheim)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Verwendung von Hydrophobinen zur Verhinderung der Bildung von Eis auf Oberflächen, insbesondere die Verhinderung der Eisbildung auf Flugzeugoberflächen.
Description
Verwendung von Hydrophobinen zur Verhinderung der Eisbildung auf Oberflächen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft Verwendung von Hydrophobinen zur Verhinderung der Bildung von Eis auf Oberflächen, insbesondere die Verhinderung von Eisbildung auf harten Oberflächen.
Die Eisbildung auf Oberflächen, z.B. den Oberflächen von Flugzeugen oder Kraftfahrzeugen, kann zu erheblichen sicherheitstechnischen Problemen führen, und im Extremfalle kann ein vereistes Flugzeug oder Kraftfahrzeug nicht mehr betrieben werden. Die Eisbildung auf Oberflächen kann auch zu unerwünschten Veränderungen der Eigenschaften der entsprechenden Bauteile führen. So können sich beispielsweise bei einem Windrad die aerodynamischen Eigenschaften des Windrades durch die Eisbildung verändern. Es sind daher verschiedene Techniken zur Beseitigung von Eisschichten oder zur Verhinderung der Eisbildung auf Oberflächen bekannt.
Unter Enteisung (deicing) im eigentlichen Sinne wird der Vorgang verstanden, eine Oberfläche aktiv von einer bereits vorhandenen Schnee- oder Eisschicht zu befreien. Hierzu gehören Techniken, wie das einfache mechanische Abkratzen des Eises von der Oberfläche mit einem geeigneten Werkzeug. Da dieses bei einem Flugzeug während eines Fluges naturgemäß nicht möglich ist, sind viele Flugzeuge mit so genannten „boots" ausgestattet. Diese sind Gummischläuche, die an besonders gefährdeten Stellen des Flugzeugs, wie beispielsweise den Flügelvorderkanten, den Tragflächen oder dem Ruder platziert sind, und die bei Bedarf aufgeblasen werden können, um das Eis weg zu sprengen. Nähere Einzelheiten hierzu sind beispielsweise von GB 1 ,166,526 oder WO 02/42150 offenbart. Außerdem kann Eis mit der durch Rohrsysteme umgeleiteten Abwärme der Triebwerke geschmolzen werden, wie beispielsweise von US 6,267,328 offenbart. Allerdings ist diese Methode nur bei größeren Flugzeugen möglich und wird zudem immer ineffizienter, da die Triebwerke moderner Flugzeuge immer energieeffizienter werden und weniger Abwärme produzieren. Weiterhin können thermoelektrische Heizfolien an besonders gefährdeten Stellen platziert werden (GB 787954).
Es ist auch bekannt, Chemikalien zum Enteisen einzusetzen. Typische Eineisungsflüs- sigkeiten bestehen in der Regel aus Wasser sowie bestimmten Anteilen von Ethylen- glykol und/oder Propylenglykol. Beispielhaft wird auf GB 2,050,398, WO 00/00568 oder WO 07/104996 verwiesen. Die Enteisungsflüssigkeit bewirkt eine Gefrierpunktserniedrigung und befreit die Oberfläche so vom Eis. Im Flug kann Enteisungsflüssigkeit aus Löchern in den Tragflächen gespritzt werden. US 6,861 ,009 offenbart Zusammensetzungen zum Enteisen, welche Proteine enthalten. Vorgeschlagen wird insbesondere
die Verwendung von Proteinen, welche im Ackerbau oder der Viehhaltung zwangsläufig anfallen.
Neben dem aktiven Enteisen bereits vereister Oberflächen sind auch Techniken vorge- schlagen worden, mit denen die Eisbildung an einer Oberfläche von Anfang an verhindert werden soll (Anti-icing), so dass kein nachträgliches Enteisen mehr notwendig ist.
Hierzu kann beispielsweise die Oberfläche mit Eis verhindernden Beschichtungen versehen werden. In der Luftfahrt können hierzu beispielsweise gefrierpunktserniedrigen- de Beschichtungen verwendet werden, welche aus verdickten Mischungen von Ethy- len-glykol und/oder Propylenglykol mit Wasser bestehen. Die Adhäsivkräfte dieser Beschichtungen sind jedoch so schwach, dass sie binnen weniger Minuten bis maximal einigen Stunden von den Tragflächen eines Flugzeugs abgeflossen sind und somit keinen weiteren Schutz vor Vereisung mehr bieten.
Weiterhin sind hydrophobe Beschichtungen zur Verhinderung der Eisbildung bekannt. So offenbart beispielsweise JP-A 60-208373 eine Zusammensetzung zur Beschich- tung, welche Methylsiloxan, Acryloylglycidylether, einen Verdicker auf Siliconbasis, ein Epoxyharz, Teflon-Pulver sowie Fluorphosphorsäureester umfasst. US 6,702,953 of- fenbart eine im SoI-GeI Verfahren hergestellte Beschichtung, welche aus einer hydro- phobischen Matrix und einem Multikomponentengefrierpunkterniedriger besteht. Der Gefrierpunkterniedriger besteht aus einem Alkoxidprecursor, welcher ein langsames Austreten eines Polyols an die Oberfläche der Beschichtung bewirkt.
Hydrophobine sind kleine Proteine von etwa 100 bis 150 Aminosäuren, welche in fila- mentösen Pilzen, beispielsweise Schizophyllum commune, vorkommen. Sie weisen in aller Regel 8 Cystein-Einheiten auf. Hydrophobine können aus natürlichen Quellen isoliert werden, können aber auch mittels gentechnischer Verfahren gewonnen werden, wie beispielsweise von WO 2006/082251 oder WO 2006/131564 offenbart.
Im Stand der Technik ist die Verwendung von Hydrophobinen für verschiedene Anwendungen vorgeschlagen worden.
WO 96/41882 schlägt die Verwendung von Hydrophobinen als Emulgatoren, Verdicker, oberflächenaktive Substanzen, zum Hydrophilieren hydrophober Oberflächen, zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit hydrophiler Substrate, zur Herstellung von Öl-inWasser-Emulsionen oder von Wasser-in-ÖI-Emulsionen vor. Weiterhin werden pharmazeutische Anwendungen wie die Herstellung von Salben oder Cremes sowie kosmetische Anwendungen wie Hautschutz oder die Herstellung von Haarshampoos oder Haarspülungen vorgeschlagen. EP 1 252 516 offenbart die Beschichtung verschiedener Substrate mit einer Hydrophobine enthaltenden Lösung bei einer Temperatur von
30 bis 800C. WO 2006/082253 offenbart die Beschichtung von Oberflächen mit Fusi- ons-Hydrophobinen bei einem pH-Wert > 4.
US 2006 0024417 offenbart luftgefüllte bzw. geschäumte Lebensmittel, wie beispiels- weise Eiskrem oder Mousse, welche ein Hydrophobin enthält. US 2006 0024419 offenbart eine gefrorene Zusammensetzung, beispielsweise Lebensmittel, welche Hydrophobine enthalten. Sie offenbart weiterhin ein Verfahren zum Inhibieren des Wachstums von Eiskristallen in gefrorenen Produkten, bei dem man dem einzufrierenden Produkt vor oder während des Einfrierens ein Hydrophobin zusetzt. In beiden Fällen werden jeweils Hydrophobine der Klasse Il bevorzugt eingesetzt. Hydrophobine der Klasse Il sind im Gegensatz zu Hydrophobinen der Klasse I gut löslich.
Die Verwendung von Hydrophobinen zur Verhinderung der Eisbildung auf Oberflächen ist bislang noch nicht bekannt.
Aufgabe der Erfindung war es, ein einfaches Verfahren zum Verhindern der Eisbildung auf Oberflächen bereitzustellen.
Dementsprechend wurde die Verwendung von Hydrophobinen zur Verhinderung der Bildung von Eis auf Oberflächen gefunden, indem man die nicht mit Eis bedeckte Oberfläche mit mindestens einem Hydrophobin behandelt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um die Oberfläche von Flugzeugen.
Zu der Erfindung ist im Einzelnen das Folgende auszuführen:
Unter dem Begriff „Hydrophobine" im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen im Folgenden Polypeptide der allgemeinen Strukturformel (I)
Xn-C1-Xi-5o-C2-Xo-5-C3-Xi-ioo-C4-Xi-ioo-C5-Xi-5o-C6-Xo-5-C7-Xi-5o-C8-Xm (I)
verstanden werden, wobei X für jede der 20 natürlich vorkommenden Aminosäuren (Phe, Leu, Ser, Tyr, Cys, Trp, Pro, His, GIn, Arg, Ne Met, Thr, Asn, Lys, VaI, AIa, Asp, GIu, GIy) stehen kann. Dabei können die Reste X jeweils gleich oder verschieden sein. Hierbei stellen die bei X stehenden Indizes jeweils die Anzahl der Aminosäuren in der jeweiligen Teilsequenz X dar, C steht für Cystein, Alanin, Serin, Glycin, Methionin oder Threonin, wobei mindestens vier der mit C benannten Reste für Cystein stehen, und die Indizes n und m stehen unabhängig voneinander für natürliche Zahlen zwischen 0 und 500, bevorzugt zwischen 15 und 300.
Die Polypetide gemäß der Formel (I) sind weiterhin durch die Eigenschaft charakterisiert, dass sie bei Raumtemperatur nach Beschichten einer Glasoberfläche eine Vergrößerung des Kontaktwinkels eines Wassertropfens von mindestens 20°, bevorzugt mindestens 25° und besonders bevorzugt 30° bewirken, jeweils verglichen mit dem Kontaktwinkel eines gleich großen Wassertropfens mit der unbeschichteten Glasoberfläche.
Die mit C bis C8 benannten Aminosäuren sind bevorzugt Cysteine; sie können aber auch durch andere Aminosäuren ähnlicher Raumerfüllung, bevorzugt durch Alanin, Serin, Threonin, Methionin oder Glycin ersetzt werden. Allerdings sollen mindestens vier, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 und insbesondere mindestens 7 der Positionen C bis C8 aus Cysteinen bestehen. Cysteine können in den erfindungsgemäßen Proteinen entweder reduziert vorliegen oder miteinander Di- sulfidbrücken ausbilden. Besonders bevorzugt ist die intramolekulare Ausbildung von C-C Brücken, insbesondere die mit mindestens einer, bevorzugt 2, besonders bevorzugt 3 und ganz besonders bevorzugt 4 intramolekularen Disulfidbrücken. Bei dem oben beschriebenen Austausch von Cysteinen durch Aminosäuren ähnlicher Raumerfüllung werden vorteilhaft solche C-Positionen paarweise ausgetauscht, die intramolekulare Disulfidbrücken untereinander ausbilden können.
Falls in den mit X bezeichneten Positionen auch Cysteine, Serine, Alanine, Glycine, Methionine oder Threonine verwendet werden, kann sich die Nummerierung der einzelnen C-Positionen in den allgemeinen Formeln entsprechend verändern.
Bevorzugt werden Hydrophobine der allgemeinen Formel (II)
Xn-C1-X3-25-C2-Xθ-2-C3-X5-5O-C4-X2-35-C5-X2-15-C6-Xθ-2-C7-X3-35-C8-Xm (I I)
zur Ausführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt, wobei X, C und die bei X und C stehenden Indizes die obige Bedeutung haben, die Indizes n und m für Zahlen zwischen 0 und 350, bevorzugt 15 bis 300 stehen, sich die Proteine weiterhin durch die oben erwähnte Kontaktwinkeländerung auszeichnen, und es sich weiterhin bei mindestens 6 der mit C benannten Reste um Cystein handelt. Besonders bevorzugt handelt es sich bei allen Resten C um Cystein.
Besonders bevorzugt werden Hydrophobine der allgemeinen Formel (III)
Xn-C1-X5-9-C2-C3-Xi1-39-C4-X2-23-C5-X5-9-C6-C7-X6-18-C8-Xm
eingesetzt, wobei X, C und die bei X stehenden Indizes die obige Bedeutung haben, die Indizes n und m für Zahlen zwischen 0 und 200 stehen, sich die Proteine weiterhin durch die oben erwähnte Kontaktwinkeländerung auszeichnen, und es sich bei mindes-
tens 6 der mit C benannten Reste um Cystein handelt. Besonders bevorzugt handelt es sich bei allen Resten C um Cystein.
Bei den Resten Xn und Xm kann es sich um Peptidsequenzen handeln, die natürlicher- weise auch mit einem Hydrophobin verknüpft sind. Es kann sich aber auch bei einem oder bei beiden Resten um Peptidsequenzen handeln, die natürlicherweise nicht mit einem Hydrophobin verknüpft sind. Darunter sind auch solche Reste Xn und/oder Xm zu verstehen, bei denen eine natürlicherweise in einem Hydrophobin vorkommende Pep- tidsequenz durch eine nicht natürlicherweise in einem Hydrophobin vorkommende Peptidsequenz verlängert ist.
Falls es sich bei Xn und/oder Xm um natürlicherweise nicht mit Hydrophobinen verknüpfte Peptidsequenzen handelt, sind derartige Sequenzen in der Regel mindestens 20, bevorzugt mindestens 35 Aminosäuren lang. Es kann sich beispielsweise um Se- quenzen aus 20 bis 500, bevorzugt 30 bis 400 und besonders bevorzugt 35 bis 100 Aminosäuren handeln. Ein derartiger, natürlicherweise nicht mit einem Hydrophobin verknüpfter Rest soll im Folgenden auch als Fusionspartner bezeichnet werden. Damit soll ausgedrückt werden, dass die Proteine aus mindestens einem Hydrophobinteil und einem Fusionspartnerteil bestehen können, die in der Natur nicht zusammen in dieser Form vorkommen. Fusions-Hydrophobine aus Fusionspartner und Hydrophobinteil sind beispielsweise in WO 2006/082251 , WO 2006/082253 und WO 2006/131564 offenbart worden.
Der Fusionspartnerteil kann aus einer Vielzahl von Proteinen ausgewählt werden. Es kann nur ein einziger Fusionspartner mit dem Hydrophobinteil verknüpft sein, oder es können auch mehrere Fusionspartner mit einem Hydrophobinteil verknüpft werden, beispielsweise am Aminoterminus (Xn) und am Carboxyterminus (Xm) des Hydropho- binteils. Es können aber auch beispielsweise zwei Fusionspartner mit einer Position (Xn oder Xm) des erfindungsgemäßen Proteins verknüpft werden.
Besonders geeignete Fusionspartner sind Proteine, die natürlicherweise in Mikroorganismen, insbesondere in E. coli oder Bacillus subtilis vorkommen. Beispiele für solche Fusionspartner sind die Sequenzen yaad (SEQ ID NO: 16 in WO 2006/082251), yaae (SEQ ID NO:18 in WO 2006/082251 ), Ubiquitin und Thioredoxin. Gut geeignet sind auch Fragmente oder Derivate dieser genannten Sequenzen, die nur einen Teil, beispielsweise 70 bis 99 %, bevorzugt 5 bis 50 %, und besonders bevorzugt 10 bis 40 % der genannten Sequenzen umfassen, oder bei denen einzelne Aminosäuren, bzw. Nukleotide gegenüber der genannten Sequenz verändert sind, wobei sich die Prozentangaben jeweils auf die Anzahl der Aminosäuren bezieht.
In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform weist das Fusion-Hydrophobin neben dem genannten Fusionspartner als eine der Gruppen Xn oder Xm oder als terminaler
Bestandteil einer solchen Gruppe noch eine sogenannte Affinitätsdomäne (affinity tag / affinity tail) auf. Hierbei handelt es sich in prinzipiell bekannter Art und Weise um Ankergruppen, welche mit bestimmten komplementären Gruppen wechselwirken können und der leichteren Aufarbeitung und Reinigung der Proteine dienen können. Beispiele derartiger Affinitätsdomänen umfassen (His)k- , (Arg)k-, (Asp)k-, (Phe)k- oder (Cys)k- Gruppen, wobei k im allgemeinen für eine natürliche Zahl von 1 bis 10 steht. Bevorzugt kann es sich um eine (His)k-Gruppe handeln, wobei k für 4 bis 6 steht. Hierbei kann die Gruppe Xn und/oder Xm ausschließlich aus einer derartigen Affinitätsdomäne bestehen oder aber ein natürlicherweise oder nicht natürlicherweise mit einem Hydrophobin ver- knüpfter Rest Xn bzw. Xmwird um eine terminal angeordnete Affinitätsdomäne verlängert.
Die erfindungsgemäß verwendeten Hydrophobine können auch noch in ihrer Polypep- tidsequenz modifiziert sein, beispielsweise durch Glycosilierung, Acetylierung oder auch durch chemische Quervernetzung beispielsweise mit Glutardialdehyd.
Eine Eigenschaft der erfindungsgemäß verwendeten Hydrophobine bzw. deren Derivaten ist die Änderung von Oberflächeneigenschaften, wenn die Oberflächen mit den Proteinen beschichtet werden. Die Änderung der Oberflächeneigenschaften lässt sich experimentell beispielsweise dadurch bestimmen, dass der Kontaktwinkel eines Wassertropfens vor und nach der Beschichtung der Oberfläche mit dem Protein gemessen wird und die Differenz der beiden Messungen ermittelt wird.
Die Durchführung von Kontaktwinkelmessungen ist dem Fachmann prinzipiell bekannt. Die Messungen beziehen sich auf Raumtemperatur sowie Wassertropfen von 5 μl und die Verwendung von Glasplättchen als Substrat. Die genauen experimentellen Bedingungen für eine beispielhaft geeignete Methode zur Messung des Kontaktwinkels sind im experimentellen Teil dargestellt. Unter den dort genannten Bedingungen besitzen die erfindungsgemäß verwendeten Fusionsproteine die Eigenschaft, den Kontaktwinkel um mindestens 20°, bevorzugt mindestens 25°, besonders bevorzugt mindestens 30° zu vergrößern, jeweils verglichen mit dem Kontaktwinkel eines gleich großen Wassertropfens mit der unbeschichteten Glasoberfläche.
Besonders bevorzugte Hydrophobine zur Ausführung der vorliegenden Erfindung sind die Hydrophobine des Typs dewA, rodA, hypA, hypB, sc3, basfl , basf2. Diese
Hydrophobine inklusive ihrer Sequenzen sind beispielsweise in WO 2006/82251 offenbart. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die nachfolgend angegebenen Sequenzen auf in WO 2006/82251 offenbarten Sequenzen. Eine Übersichtstabelle mit den SEQ-I D-Nummern befindet sich in WO 2006/82251 auf Seite 20.
Erfindungsgemäß insbesondere geeignet sind die Fusionsproteine yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO: 20), yaad-Xa-rodA-his (SEQ ID NO: 22) oder yaad-Xa-basfl-his (SEQ ID NO: 24) mit den in Klammern angegebenen Polypeptidsequenzen sowie den dafür codierenden Nukleinsäuresequenzen, insbesondere den Sequenzen gemäß SEQ ID NO: 19, 21 , 23. Besonders bevorzugt kann yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO: 20) eingesetzt werden. Auch Proteine, die sich ausgehend von den in SEQ ID NO. 20, 22 oder 24 dargestellten Polypeptidsequenzen durch Austausch, Insertion oder Deletion von mindestens einer, bis hin zu 10, bevorzugt 5, besonders bevorzugt 5% aller Aminosäuren ergeben, und die die biologische Eigenschaft der Ausgangsproteine noch zu min- destens 50% besitzen, sind besonders bevorzugte Ausführungsformen. Unter biologischer Eigenschaft der Proteine wird hierbei die bereits beschriebene Änderung des Kontaktwinkels um mindestens 20° verstanden.
Besonders zur Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignete Derivate sind von yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO: 20), yaad-Xa-rodA-his (SEQ ID NO: 22) oder yaad- Xa-basf1-his (SEQ ID NO: 24) durch Verkürzung des yaad-Fusionspartners abgeleitete Derivate. Anstelle des vollständigen yaad-Fusionspartners (SEQ ID NO: 16) mit 294 Aminosäuren kann vorteilhaft ein verkürzter yaad-Rest eingesetzt werden. Der verkürzte Rest sollte aber zumindest 20, bevorzugt mindestens 35 Aminosäuren umfassen. Beispielsweise kann ein verkürzter Rest mit 20 bis 293, bevorzugt 25 bis 250, besonders bevorzugt 35 bis 150 und beispielsweise 35 bis 100 Aminosäuren eingesetzt werden. Ein Beispiel für ein derartiges Protein ist yaad40-Xa-dewA-his (SEQ ID NO: 26 in WO 2007/014897), welches einen auf 40 Aminosäuren verkürzten yaad-Rest aufweist.
Eine Spaltstelle zwischen dem Hydrophobin und dem Fusionspartner bzw. den Fusionspartnern kann dazu genutzt werden, den Fusionspartner abzuspalten und das reine Hydrophobin in underivatisierter Form freizusetzen (beispielsweise durch BrCN- Spaltung an Methionin, Faktor Xa-, Enterokinase-, Thrombin-, TEV-Spaltung etc.).
Die erfindungsgemäß zur Modifizierung offenzelliger Schaumstoffe verwendeten Hydrophobine lassen sich chemisch durch bekannte Verfahren der Peptidsynthese, wie beispielsweise durch Festphasensynthese nach Merrifield herstellen.
Natürlich vorkommende Hydrophobine lassen sich aus natürlichen Quellen mittels ge- eigneter Methoden isolieren. Beispielhaft sei auf Wösten et. al., Eur. J Cell Bio. 63, 122-129 (1994) oder WO 96/41882 verwiesen.
Ein gentechnisches Herstellverfahren für Hydrophobine ohne Fusionspartner aus TaIa- romyces thermophilus ist von US 2006/0040349 beschrieben.
Die Herstellung von Fusionsproteinen kann bevorzugt durch gentechnische Verfahren erfolgen, bei denen eine für den Fusionspartner und eine für den Hydrophobinteil codierende Nukleinsäuresequenz, insbesondere DNA-Sequenz, so kombiniert werden, dass in einem Wirtsorganismus durch Genexpression der kombinierten Nukleinsäure- sequenz das gewünschte Protein erzeugt wird. Ein derartiges Herstellverfahren beispielsweise ist von WO 2006/082251 oder WO 2006/082253 offenbart. Die Fusionspartner erleichtern die Herstellung der Hydrophobine erheblich. Fusions-Hydrophobine werden bei den gentechnischen Verfahren mit deutlich besseren Ausbeuten produziert als Hydrophobine ohne Fusionspartner.
Die nach dem gentechnischen Verfahren von den Wirtsorganismen produzierten Fusions-Hydrophobine können in prinzipiell bekannter Art und Weise aufgearbeitet und mittels bekannter chromatographischer Methoden gereinigt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das in WO 2006/082253, Seiten 11/12 offenbarte, vereinfachte Aufarbeitungs- und Reinigungsverfahren eingesetzt werden. Hierzu werden die fermentierten Zellen zunächst aus der Fermetationsbrühe abgetrennt, aufgeschlossen und die Zelltrümmer von den Einschlusskörpern (inclusion bo- dies) getrennt. Letzteres kann vorteilhaft durch Zentrifugieren erfolgen. Schließlich können die Einschlusskörper, beispielsweise durch Säuren, Basen und/oder Detergen- tien in prinzipiell bekannter Art und Weise aufgeschlossen werden, um die Fusions- Hydrophobine freizusetzen. Die Einschlusskörper mit den erfindungsgemäß verwendeten Fusion-Hydrophobinen können in der Regel schon unter Verwendung von 0,1 m NaOH innerhalb von ca. 1 h vollständig gelöst werden.
Die erhaltenen Lösungen können -ggf. nach Einstellen des gewünschten pH-Wertesohne weitere Reinigung zur Ausführung dieser Erfindung eingesetzt werden. Die Fusions-Hydrophobine können aus den Lösungen aber auch als Feststoff isoliert werden. Bevorzugt kann die Isolierung mittels Sprühgranulieren oder Sprühtrocknen erfolgen, wie in WO 2006/082253, Seite 12 beschrieben. Die nach dem vereinfachten Aufarbeitungs- und Reinigungsverfahren erhaltenen Produkte umfassen neben Resten von Zelltrümmern in der Regel ca. 80 bis 90 Gew. % Proteine. Die Menge an Fusions- Hydrophobinen beträgt je nach Fusionskonstrukt und Fermentationsbedingungen in der Regel 30 bis 80 Gew. % bezüglich der Menge aller Proteine.
Die isolierten, Fusions-Hydrophobine enthaltenden Produkte können als Feststoffe gelagert werden und zum Einsatz in den jeweils gewünschten Medien gelöst werden.
Die Fusions-Hydrophobine können als solche oder auch nach Abspaltung und Abtren- nung des Fusionspartners als „reine" Hydrophobine zur Ausführung dieser Erfindung verwendet werden. Eine Spaltung nimmt man vorteilhaft nach der Isolierung der Einschlusskörper und deren Auflösung vor.
Erfindungsgemäß werden die Hydrophobine zur Verhinderung der Bildung von Eis auf Oberflächen verwendet. Hierzu werden die nicht mit Eis bedeckten Oberflächen mit Hydrophobinen behandelt.
Unter dem Begriff „Eis" soll nachfolgend in üblicher Art und Weise gefrorenes Wasser verstanden werden, welches sich bei ausreichend tiefen Temperaturen auf der Oberfläche von Körpern bilden kann. Es kann sich hierbei alle Arten von Eis handeln, beispielsweise massives Eis, Schnee, Reif oder überfrierende Nässe. Insbesondere handelt es sich um Eis, welches sich beim Kontakt kalter Oberflächen mit Luft einer be- stimmten Luftfeuchtigkeit bildet.
Bei den Oberflächen kann es sich um alle Arten von Oberflächen handeln, welche vor Eisbildung geschützt werden sollen. Es kann sich insbesondere um harte Oberflächen handeln, wie beispielsweise um Oberflächen aus Metallen wie Stahl oder Aluminium, Glas, Kunststoffen, Holz, Stein- und Betonoberflächen. Weiterhin kann es sich um die Oberfläche von Lackschichten handeln, welche sich auf anderen Materialien befinden.
Beispiele umfassen die Oberflächen von Luft- und Raumfahrzeugen, Kraftfahrzeugen, Motorradhelmen, Scheiben aller Art wie beispielsweise Fensterglasscheiben, Auto- Scheiben, Flugzeugscheiben, Stahlbauten, wie beispielsweise Masten von Überlandleitungen, Stromleitungen, wie beispielsweise die Stromleitungen von Überlandleitungen sowie im Industrieanlagen oder elektrische Anlagen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um die Oberflä- che von Luftfahrzeugen, insbesondere Flugzeugen, sowie um die Oberfläche gekühlter Gegenstände wie Kühl- und Gefrierschränke und Leitungen von gekühlten Flüssigkeiten oder gekühlten Gasen.
Es kann sich aber auch um weiche Oberflächen handeln, beispielsweise die Oberflä- chen von Obst und Gemüse.
Zur erfindungsgemäßen Verwendung wird bevorzugt eine Formulierung eingesetzt, welche mindestens Wasser oder wässriges Lösemittelgemisch sowie mindestens ein Hydrophobin umfasst.
Geeignete wässrige Lösemittelgemische umfassen Wasser sowie eines oder mehrere, mit Wasser mischbare Lösemittel. Die Auswahl derartiger Komponenten ist nur insofern beschränkt, als die Hydrophobine und die anderen Komponenten im Gemisch in ausreichendem Maße löslich sein müssen. Im Regelfalle umfassen derartige Gemische zumindest 50 Gew. %, bevorzugt mindestens 65 Gew. % und besonders bevorzugt mindestens 80 Gew. % Wasser. Beispiele geeigneter, mit Wasser mischbarer Lösemittel umfassen Monoalkohole wie Methanol, Ethanol oder Propanol, höhere Alkohole wie
Ethylenglykol, propylenglykol oder Polyetherpolyole sowie Etheralkohole wie Butylgly- kol oder Methoxypropanol. Der Fachmann trifft unter den mit Wasser mischbaren Lösemitteln je nach den gewünschten Eigenschaften der Formulierung eine geeignete Auswahl. Beispielsweise kann es zum Einsatz bei tiefen Temperaturen sinnvoll sein, dem Wasser Ethylenglykol und/oder Propylenglykol zur Gefrierpunktserniedrigung einzusetzen.
Bevorzugt weist die zur Behandlung eingesetzte Formulierung einen pH-Wert > 4, bevorzugt > 6 und besonders bevorzugt > 7 auf. Insbesondere liegt der pH-Wert im Be- reich von 4 bis 11 , bevorzugt 6 bis 10, besonders bevorzugt 7 bis 9,5 und ganz besonders bevorzugt 7,5 bis 9. Beispielsweise kann der pH-Wert 7,5 bis 8,5 oder 8,5 bis 9 betragen.
Zur Einstellung des pH-Wertes umfasst die Formulierung bevorzugt einen geeigneten Puffer. Der Fachmann wählt je nach dem zur Beschichtung vorgesehenen pH-Bereich einen geeigneten Puffer. Zu nennen sind beispielsweise Kaliumdihydrogenphosphat- Puffer, Tris(hydroxymethyl)aminomethan-Puffer (Tris-Puffer), Borax-Puffer, Natrium- hydrogencarbonat-Puffer oder Natriumhydrogenphosphat-Puffer. Bevorzugt ist Tris- Puffer.
Die Konzentration des Puffers in der Lösung wird vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Formulierung bestimmt. Der Fachmann wird in der Regel auf eine ausreichende Pufferkapazität achten, um möglichst konstante Beschichtungs- bedingungen zu erreichen. Bewährt hat sich eine Konzentration von 0,001 mol/l bis 1 mol/l, bevorzugt 0,005 mol/l bis 0,1 mol/l und besonders bevorzugt 0,01 mol/l bis 0,05 mol/l.
Weiterhin umfasst die Formulierung mindestens ein Hydrophobin. Selbstverständlich können auch Gemische verschiedener Hydrophobine eingesetzt werden. In bevorzug- ten Ausführungsform der Erfindung können als Hydrophobine die oben erwähnten Fu- sions-Hydrophobine eingesetzt werden. Beispielsweise kann yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO: 20 aus WO 2006/082251) eingesetzt werden, sowie insbesondere Produkte mit verkürztem yaad-Rest, wie beispielsweise yaad40-Xa-dewA-his. Vorteilhaft können die nach dem oben beschriebenen, vereinfachten Reinigungsverfahren hergestellten Pro- dukte eingesetzt werden.
Die Konzentration der Hydrophobine in der Formulierung wird vom Fachmann je nach den gewünschten Eigenschaften der Beschichtung gewählt. Mit höheren Konzentrationen lässt sich in der Regel eine schnellere Beschichtung erreichen. Bewährt hat sich im Regelfalle eine Konzentration von 0,1 μg/ml bis 1000 μg/ml, bevorzugt 1 μg/ml bis 500 μg/ml, besonders bevorzugt 10 μg/ml bis 250 μg/ml, ganz besonders bevorzugt 30 μg/ml bis 200 μg/ml und beispielsweise 50 bis 100 μg/ml.
Die eingesetzte Formulierung kann darüber hinaus optional weitere Komponenten bzw. Additive umfassen.
Beispiele zusätzlicher Komponenten umfassen Tenside. Geeignete Tenside sind bei- spielsweise nichtionische Tenside, welche Polyalkoxygruppen, insbesondere Polyethy- lenoxidgruppen umfassen. Beispiele umfassen Polyoxyethylenstearate, alkoxylierte Phenole und dergleichen. Weitere Beispiele geeigneter Tenside umfassen Polyethyle- neglycol(20)sorbitanmonolaurat (Tween® 20), Polyethyleneglycol(20)sorbitanmonopal- mitat (Tween® 40), Polyethyleneglycol(20)sorbitanmonostearat (Tween® 60), Polyethy- leneglycol(20)sorbitanmonooleat (Tween® 80), Cyclohexyl-methyl-ß D-Maltosid, Cyclo- hexyl-ethyl-ß D-Maltosid, Cyclohexyl-n-hexyl-ß D-Maltosid, n-Undecyl-ß D-Malto-sid, n-Octyl-ß D-Maltopyranosid, n-Octyl-ß D-Glucopyranosid, n-Octyl-α D-Glucopy-ranosid, n-Dodecanoylsucrose. Weitere Tenside sind beispielsweise in WO 2005/68087 Seite 9, Zeile 10 bis Seite 10, Zeile 2 offenbart. Die Konzentration an Tensiden beträgt in der Regel 0,001 Gew. % bis 0,5 Gew. %, bevorzugt 0,01 Gew. % bis 0,25 Gew. %und besonders bevorzugt 0,1Gew. % bis 0,2% Gew. %, jeweils bezogen auf die Menge aller Komponenten der Formulierung.
Weiterhin können der Formulierung noch Metallionen, insbesondere zweiwertige Metal- lionen zugegeben werden. Metallionen können zu einer gleichmäßigeren Beschichtung beitragen. Beispiele geeigneter zweiwertiger Metallionen umfassen, beispielsweise Erdalkalimetallionen wie Ca2+-lonen. Derartige Metallionen können bevorzugt als in der Formulierung lösliche Salze zugegeben werden, beispielsweise in Form von Chloriden, Nitraten oder Carbonat, Acetat, Citrat, Gluconat, Hydroxid, Lactat, Sulfat, Succinat, Tartrat. Beispielsweise können CaCb oder MgCb zugegeben werden. Die Löslichkeit kann optional auch durch geeignete Hilfsmittel, beispielsweise Komplexbildner gesteigert werden. Falls vorhanden, beträgt die Konzentration derartiger Metallionen in der Regel 0,01 mmol/l bis 10 mmol/l, bevorzugt 0,1 mmol/l bis 5 mmol/l und besonders bevorzugt 0,5 mmol/l bis 2 mmol/l.
Die Formulierungen können erhalten werden, indem die oben beschriebenen Lösungen aus der Aufarbeitung mit den gewünschten zusätzlichen Komponenten mischt und auf die gewünschte Konzentration verdünnt. Selbstverständlich können die Formulierungen auch erhalten werden, indem man isolierte, feste Hydrophobine entsprechend löst.
Zur erfindungsgemäßen Anwendung werden die vor Eisbildung zu schützenden Oberflächen mit der Formulierung behandelt. Die zu schützenden Gegenstände können beispielsweise in die Formulierung eingetaucht werden oder mit der Formulierung be- sprüht werden. Die Art der Behandlung richtet sich dabei nach der Art der zu schützenden Oberfläche und wird vom Fachmann entsprechend gewählt. Zur Behandlung von Flugzeugen können beispielsweise die üblichen, auf Flughäfen vorhandenen AnIa-
gen zum Besprühen von Flugzeugen mit Enteisungsmitteln verwendet werden. Das Behandeln von Automobilen kann beispielsweise mittels einer geeigneten Sprühvorrichtung in einer Autowaschanlage erfolgen, insbesondere beim oder nach dem Nachspülen und vor dem Trocknen. Die Hydrophobine können auf die Autoscheibe auch beispielsweise mittels der Scheibenwaschanlage aufgesprüht werden. Hierzu kann die Hydrophobinlösung auch über einen separaten Tank oder Behälter zugeführt werden. Auch manuelles Besprühen der Oberfläche ist möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, kann das Hydrophobin auch als flüssiger Schaum aufgebracht werden, um ein vorzeitiges Abfließen der Sprühlösung zu verhindern. Hierzu wird die Hydrophobin-Lösung zunächst durch mechanisches Einrühren von Luft oder durch Zuführung eines geeigneten Gases wie Luft oder Stickstoff aufgeschäumt und anschließend auf die Oberfläche gesprüht.
In der Regel ist eine gewisse Einwirkzeit erforderlich, um die Hydrophobine auf der Oberfläche abzuscheiden. Der Fachmann wählt je nach dem gewünschten Ergebnis eine geeignete Einwirkzeit. Beispiele typischer Einwirkzeiten liegen bei 0,1 bis 12 h, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt sein soll.
Im Regelfalle ist die Einwirkzeit von der Temperatur sowie von der Konzentration des Hydrophobins in der Lösung abhängig. Je höher die Temperatur und je höher die Konzentration im Zuge des Beschichtungsvorganges, desto kürzer kann die Einwirkzeit sein. Die Temperatur im Zuge des Beschichtungsvorganges kann bei Raumtemperatur liegen oder aber es kann sich um erhöhte Temperaturen handeln. Beispielsweise kann es sich um Temperaturen von 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 1 10, oder
1200C handeln. Bevorzugt handelt es sich um Temperaturen von 15 bis 1200C, besonders bevorzugt 20 bis 100°C, und beispielsweise 40 bis 1000C oder 70 bis 90°C. Hierzu kann beispielsweise die Temperatur eines Tauchbad entsprechend eingestellt werden, oder die Lösung wird vor dem Aufsprühen erwärmt.
Nach dem Beschichten wird das Lösungsmittel entfernt. Das Entfernen des Lösemittels kann beispielsweise durch einfaches Abdampfen an Luft erfolgen. Das Entfernen des Lösemittels kann aber auch durch Erhöhen der Temperatur und/oder mit geeigneten Gasströmen und/oder Anlegen eines Vakuums erleichtert werden. Das Abdampfen kann erleichtert werden, indem man beispielsweise beschichtete Gegenstände in einem Trockenschrank erwärmt oder mit einem erwärmten Gasstrom anbläst. Die Methoden können auch kombiniert werden, beispielsweise indem man in einem Umlufttro- ckenschrank oder einem Trockenkanal trocknet. Weiterhin kann die Beschichtung zum Entfernen des Lösemittels auch mittels Strahlung, insbesondere IR-Stahlung erwärmt werden. Hierzu können alle Arten von breitbandigen IR-Strahlern, bspw. NIR-, MIR- oder NIR-Stahler eingesetzt werden. Es können aber beispielsweise auch IR-Laser eingesetzt werden. Derartige Strahlungsquellen sind in diversen Strahlungsgeometrien
kommerziell erhältlich. Ob eine Temperaturanwendung möglich ist richtet sich naturgemäß nach der Art der zu behandelnden Gegenstände. Kleinere Gegenstände können relativ problemlos in einem Wärmeschrank temperaturbehandelt werden. Die Oberflächen größerer Gegenstände können beispielsweise mit Wärmegebläsen er- wärmt werden. Zur Beschichtung von Autos können beispielsweise die Gebläse, welche zum Trocknen der Autos verwendet werden zur Temperaturbehandlung verwendet werden.
Die Temperatur sowie die Trockenzeit im Zuge des Trocknens wird vom Fachmann festgelegt. Bewährt hat sich eine Trocknungstemperatur von 10 bis 1300C, bevorzugt 20 bis 1200C, besonders bevorzugt 70 bis 1 100C, ganz besonders bevorzugt 75 bis 1050C und beispielsweise 85 bis 1000C. Gemeint ist hierbei die Temperatur der Beschichtung selbst. Die Temperatur in einem Trockner kann selbstverständlich auch höher sein. Die Trockenzeit ist naturgemäß umso kürzer, je höher die Trockentempera- tur ist.
Die Temperaturbehandlung im Zuge des Beschichtens und die Trocknung können vorteilhaft miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise eine Oberfläche zunächst mit der Formulierung bei Raumtemperatur behandelt werden und anschließend bei erhöhten Temperaturen getrocknet und getempert werden.
Die mit den Hydrophobinen behandelten Oberflächen weisen eine viel stärkere Widerstandskraft gegen Vereisung auf als unbehandelte Oberflächen. Die Hydrophobin- Schichten haften sehr gut auf den Oberflächen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern:
Bereitstellung der Hydrophobine
Für die Beispiele wurde ein Fusions-Hydrophobin mit dem vollständigen Fusionspartner yaad eingesetzt (yaad-Xa-dewA-his; nachfolgend Hydrophobin A genannt) sowie ein Fusions-Hydrophobin mit einem auf 40 Aminosäuren verkürzten Fusionspartner yaad40-Xa-dewA-his (Hydrophobin B). Die Herstellung erfolgte gemäß der in WO 2006/082253 beschriebenen Prozedur.
Anwendungstechnische Prüfung: Charakterisierung der Fusions-Hydrophobine durch Kontaktwinkeländerung eines Wassertropfens auf Glas
Substrat: Glas (Fensterglas, Süddeutsche Glas, Mannheim)
Für die Tests wurden die sprühgetrockneten, Fusions-Hydrophobine enthaltenden Produkte in Wasser unter Zusatz von 5O mM Na-Acetat pH 4 und 0,1 Gew. % Polyoxy- ethylen(20)-sorbitanmonolaureat (Tween® 20) gelöst. Konzentration des Produktes: 100 μg/mL in wässriger Lösung.
Vorgehensweise:
Inkubation von Glasplättchen über Nacht (Temperatur 800C), danach Beschich- tung waschen in destilliertem Wasser, danach Inkubation 10min / 800C / 1 % Natrium-Dodecylsulfat (SDS) -Lösung in dest. Wasser,
Waschen in dest. Wasser
Die Proben werden an der Luft getrocknet und der Kontaktwinkel (in Grad) eines Tropfens von 5 μl Wasser bei Raumtemperatur bestimmt.
Die Kontaktwinkelmessung wurde auf einem Gerät Dataphysics Contact Angle System OCA 15+, Software SCA 20.2.0. (November 2002) bestimmt. Die Messung erfolgte gemäss den Herstellerangaben.
Unbehandeltes Glas ergab einen Kontaktwinkel von 15° bis 30° ± 5°. Eine Beschich- tung mit dem Fusions-Hydrophobin yaad-Xa-dewA-hisβ ergab eine Kontaktwinkelvergrößerung von mehr als 30°; eine Beschichtung mit dem Fusions-Hydrophobin y- aad40-Xa-dewA-his ergab ebenfalls eine Kontaktwinkelvergrößerung von mehr als 30°.
Versuche zur Verhinderung der Eisbildung
Untersuchte Probe:
Eingesetzt wurde ein Glasobjekträger (ca. 1 ,6 x 2,6 cm). Das Glas wurde mit Isopropa- nol und bidestilliertem Wasser gereinigt und wie oben beschrieben mit Hydrophobin beschichtet. Das Hydrophobin wurde zur Beschichtung in einer Konzentration von 0,1 % (w/v) eingesetzt. Die Inkubation erfolgte über Nacht bei Raumtemperatur auf einem Schüttler (250 rpm; 3 cm Petrischale).
Versuchsaufbau
Für die Versuche wurde eine Klimakammer gemäß Abbildung 1 eingesetzt. Die Klimakammer (1) besteht aus einem Klimagerät (6) zur Kühlung und gezielten Befeuchtung der Luft (2) sowie einem Gebläse zur gezielten Kontrolle der Strömungsgeschwindigkeit. Die Probe (3) wird auf einem temperierbaren Probenhalter (4) befestigt. Dieser Probenhalter wird über einen Kryostaten (5) gekühlt. Zur Visualisierung der Eisbildungsvorgänge befindet sich in der Kammer einer Kamera.
Testablauf
Probe wird auf Probenhalter gelegt und mit kalter, feuchter Luft (2) angeblasen. Der Probenhalter wird unterkühlt. Die feuchte und kalte Luft beströmt die Probe. Beim Auftreffen der Luft auf die Probe setzt eine Reifbildung ein. Die Reifbildung kann wäh- ren des Versuches per Kamera dokumentiert werden.
Versuchsparameter:
Temperatur des Probenhalters: -4°C Lufttemperatur: 1 °C
Relative Luftfeuchtigkeit: 88% Luftgeschwindigkeit: 9 m/s Versuchsdauer: 4 Stunden
Ergebnis des Versuches:
Die Abbildungen 2 bis 5 zeigen jeweils die Probenhalter vor uns nach dem Versuch.
Sowohl Hydrophobin A als auch Hydrophobin B beeinflussen deutlich die Reifbildung im Vergleich zum Kontrollversuch ohne Verwendung von Hydrophobin. Dies ist sowohl ersichtlich im Aussehen der Reifschicht als auch in der Menge der bereiften Fläche.
Während eine unbehandelte Vergleichsprobe vollständig bereift war (der auf den Objektträger aufgemalte Buchstabe war vollständig bedeckt), war die Vereisung der mit Hydrophobin beschichteten Objektträger deutlich reduziert. Die auf den Objektträger
aufgemalten Buchstaben sind durch die dünne Reifschicht noch deutlich zu sehen. Weiterhin ist die Größe Eiskritallite auf den mit Hydrophobin behandelten Trägern deutlich kleiner als bei dem unbehandelten Objektträger.
Claims
1. Verwendung von Hydrophobinen zur Verhinderung der Bildung von Eis auf Oberflächen, indem man die nicht mit Eis bedeckte Oberfläche mit mindestens einem Hydrophobin behandelt.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man zur Behandlung eine wässrige Formulierung einsetzt, welche Wasser oder ein mindestens 50 Gew. % Wasser enthaltendes Lösungsmittelgemisch sowie mindestens ein Hydrophobin umfasst.
3. Verwendung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formulierung neben Wasser mindestens einen Alkohol umfasst.
4. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Formulierung Ethylenglykol und/oder Propylenglykol umfasst.
5. Verwendung gemäß einen dem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Hydrophobin um ein Fusions-Hydrophobin handelt.
6. Verwendung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um harte Oberflächen handelt.
7. Verwendung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass es sich bei der Oberfläche um die Oberfläche von Luft- und Raumfahrzeugen, Kraftfahrzeugen,
Motorradhelmen, Scheiben, Stahlbauten, Stromleitungen, elektrische Anlagen oder Industrieanlagen handelt.
8. Verwendung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um die Oberfläche von Flugzeugen handelt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP09709666A EP2252668A1 (de) | 2008-02-14 | 2009-02-05 | Verwendung von hydrophobinen zur verhinderung der eisbildung auf oberflächen |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP08101621 | 2008-02-14 | ||
| PCT/EP2009/051292 WO2009101017A1 (de) | 2008-02-14 | 2009-02-05 | Verwendung von hydrophobinen zur verhinderung der eisbildung auf oberflächen |
| EP09709666A EP2252668A1 (de) | 2008-02-14 | 2009-02-05 | Verwendung von hydrophobinen zur verhinderung der eisbildung auf oberflächen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP2252668A1 true EP2252668A1 (de) | 2010-11-24 |
Family
ID=40578937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP09709666A Withdrawn EP2252668A1 (de) | 2008-02-14 | 2009-02-05 | Verwendung von hydrophobinen zur verhinderung der eisbildung auf oberflächen |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7981313B2 (de) |
| EP (1) | EP2252668A1 (de) |
| CN (1) | CN102015955A (de) |
| CA (1) | CA2713096A1 (de) |
| RU (1) | RU2010137869A (de) |
| WO (1) | WO2009101017A1 (de) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1866150B1 (de) * | 2005-03-31 | 2016-10-19 | Basf Se | Metallische substrate mit polypeptiden als haftvermittler |
| DE102005033002A1 (de) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Basf Ag | Wässrige Monomeremulsionen enthaltend Hydrophobin |
| CN102089051A (zh) * | 2008-07-11 | 2011-06-08 | 巴斯夫欧洲公司 | 作为形态学改变剂的两亲性蛋白质 |
| KR20110137301A (ko) * | 2009-03-09 | 2011-12-22 | 바스프 에스이 | 수성상 증점을 위한 수용성 중합체 및 하이드로포빈의 상승 혼합물의 용도 |
| BR112013025614A2 (pt) * | 2011-04-15 | 2016-09-20 | Danisco Us Inc | "métodos para purificação de hidrofobina ii e uso de um álcool para purificar a referida hidrofobina". |
| ITTO20111094A1 (it) | 2011-11-28 | 2013-05-29 | Fond Istituto Italiano Di Tecnologia | Proteina fluorurata e suoi impieghi. |
| US20130219559A1 (en) | 2012-02-22 | 2013-08-22 | Kimmo Koivu | Method for hydrophobin production in plants and methods to produce hydrophobin multimers in plants and microbes |
| WO2013149801A1 (en) | 2012-04-05 | 2013-10-10 | Basf Plant Science Company Gmbh | Fungal resistant plants expressing hydrophobin |
| RU2526378C1 (ru) * | 2013-06-25 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АВИАФЛЮИД Интернешнл" | Способ поэтапного получения противообледенительной жидкости с загустителем |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994024413A1 (en) * | 1993-04-08 | 1994-10-27 | Bp Chemicals Limited | Method for inhibiting solids formation and blends for use therein |
| US5980774A (en) * | 1997-09-30 | 1999-11-09 | Sapienza; Richard | Environmentally benign anti-icing or deicing agent |
| US20030168625A1 (en) * | 1997-09-30 | 2003-09-11 | Richard Sapienza | Environmentally benign anti-icing or deicing fluids |
| US6440325B1 (en) * | 1998-01-07 | 2002-08-27 | Sears Petroleum & Transport Corporation | De-icing solution |
| US20030180704A1 (en) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Brockbank Kelvin G.M. | Ice-controlling molecules and uses thereof |
| NZ552893A (en) | 2004-07-27 | 2009-10-30 | Unilever Plc | Unaerated food products containing hydrophobin |
| WO2006082253A2 (de) | 2005-02-07 | 2006-08-10 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zum beschichten von oberflächen mit hydrophobinen |
| WO2006082251A2 (de) | 2005-02-07 | 2006-08-10 | Basf Aktiengesellschaft | Neue hydrophobinfusionsproteine, deren herstellung und verwendung |
| ES2352970T3 (es) * | 2005-08-01 | 2011-02-24 | Basf Se | Empleo de proteínas no enzimáticas superficialmente activas para el lavado de textiles. |
-
2009
- 2009-02-05 EP EP09709666A patent/EP2252668A1/de not_active Withdrawn
- 2009-02-05 CN CN2009801052301A patent/CN102015955A/zh active Pending
- 2009-02-05 CA CA2713096A patent/CA2713096A1/en not_active Abandoned
- 2009-02-05 WO PCT/EP2009/051292 patent/WO2009101017A1/de active Application Filing
- 2009-02-05 RU RU2010137869/05A patent/RU2010137869A/ru not_active Application Discontinuation
-
2010
- 2010-08-12 US US12/855,020 patent/US7981313B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See references of WO2009101017A1 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7981313B2 (en) | 2011-07-19 |
| RU2010137869A (ru) | 2012-03-20 |
| US20110017943A1 (en) | 2011-01-27 |
| WO2009101017A1 (de) | 2009-08-20 |
| CN102015955A (zh) | 2011-04-13 |
| CA2713096A1 (en) | 2009-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2252668A1 (de) | Verwendung von hydrophobinen zur verhinderung der eisbildung auf oberflächen | |
| DE69333017T2 (de) | Enteisungsflüssigkeit für flugzeuge, verdickt durch assoziierte polymere | |
| EP2134775B1 (de) | Mit hydrophobinen modifizierte offenzellige schaumstoffe | |
| US7229568B2 (en) | Environmentally benign anti-icing or deicing fluids | |
| US5980774A (en) | Environmentally benign anti-icing or deicing agent | |
| DE3040376C2 (de) | Enteisungs- und Vereisungsschutzmittel | |
| Heslop‐Harrison | Tapetal origin of pollen‐coat substances in Lilium | |
| CN102329597B (zh) | 一种新型的飞机除冰/防冰液及其制备方法 | |
| CA3023013C (en) | Eco-friendly snow removal composition comprising porous structure from starfish | |
| NO337597B1 (no) | Biobaserte avisnings/anti-isningsfluider | |
| EP0713514B1 (de) | Enteisungsmittel bzw. vereisungsschutzmittel für flugzeuge | |
| CA2393317A1 (en) | Prevention of ice nucleation by polyglycerol | |
| EP2406331A1 (de) | Verwendung einer mischung aus wasserloeslichen polymeren und hydrophobinen zum verdicken wässriger phasen | |
| CA1218260A (en) | Antifreezing agent | |
| DE1658379A1 (de) | Enteisungsmittel | |
| AT509864B1 (de) | Nukleationsmittel | |
| WO2019210749A1 (zh) | 一种烷基醇胺表面活性剂增稠的飞机除冰防冰液及其制备方法 | |
| DE4115857A1 (de) | Mischung zur beschichtung der oberflaeche von poroesen und nicht poroesen materialien | |
| US3705854A (en) | Deicer composition | |
| EP0925333B1 (de) | Froststabilisierung von wässrigen überzugsmitteln durch frostschutzproteine | |
| CN1632037A (zh) | 汽车玻璃防雾剂 | |
| US20120202068A1 (en) | Process for deposition of thin layers of metal oxides | |
| DE19541555A1 (de) | Verfahren zur Herstellung wasserunlöslicher, vernetzerfreier Kollagenschwämme | |
| DE19959638A1 (de) | Wasserverdünnbares Scheibenreinigerkonzentrat |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20100914 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA RS |
|
| DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20111013 |
|
| GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20121129 |