ColorProtect - Biobasierte Farbpigmente mit Filmschutzeffekt

Viele Mikroorganismen sind in der Lage ein breites Spektrum an Farben als sekundäre Stoffwechselprodukte zu produzieren. Die Holzforschung Austria beschäftigte sich im Forschungsprojekt „ColorProtect“ damit, Pilz-produzierte Pigmente zu isolieren und in Lasuranstriche einzuarbeiten, mit dem Ziel, bisher verwendete synthetische Pigmente in Lacken zu ersetzen.

Kurzbeschreibung

Ausgangssituation

Mikrobiell produzierte, organische Pigmente – bekannt aus Lebensmittel- und Textilindustrie – spielen in der Lack- und Anstrichmittelbranche aufgrund der hohen Anforderungen besonders im Hinblick auf die Stabilität noch keine bedeutende Rolle. Das Ziel des Forschungsprojektes war es daher, natürliche und nachhaltige Pigment zu gewinnen, die es mit den Eigenschaften synthetischer Pigmente aufnehmen können.

Inhalt

Während im ersten Forschungsjahr sechs vielversprechenden Pilze erfolgreich isoliert und kultiviert werden konnten, wurde im zweiten Forschungsjahr an der Extraktion und Aufreinigung der Pigmente aus dem Pilzmaterial gearbeitet. Das Farbspektrum der verwendeten Pilze reichte von grün über blau, bis hin zu verschiedensten Rot- und Gelbtönen. Die gewonnenen Farbstoffe wurden weiters auf ihre Ökotoxizität sowie auf ihre biozide Wirksamkeit getestet. Abschließend wurden die Pigmente in einen handelsüblichen Acrylat- Basislack eingearbeitet, der Farblack auf Holzproben aufgetragen und hinsichtlich UV-Stabilität untersucht.

Ergebnisse

Aufgrund Veränderungen der Pigmentqualität und -ausbeute setzte sich von den sechs Pilzen nur Scytalidium cuboideum durch. Aus dem Pilz Scytalidium cuboideum konnte das bereits bekannte rote Pigment "Draconin Red", sowie ein neuartiges blaues Pigment in hoher Reinheit gewonnen werden. Beide Farbstoffe zeigten keine Wirkung auf Daphnien, jedoch auf Leuchtbakterien und Algen - wobei stark gefärbte Proben ökotoxikologische Wirkungen zeigen können, ohne toxisch zu sein, da UV-Strahlung für einige Organismen entscheidend ist. Beide Pigmente wiesen in Versuchen eine fungizide Wirkung gegenüber dem ubiquitärem Pilz Aureobasidium pullulans auf.
Es zeigte sich, dass die Färbeeigenschaften der Pigmente aus Pilzen sehr gut sind, die Lichtstabilität jedoch relativ gering ist. Für zukünftige Anwendungen der Pilzpigmente in Beschichtungen stehen eine Reihe von konventionellen Additiven (UV-Absorber etc.) zur Verfügung. Das Adaptieren der Formulierungen und Rezepturen klassischer Lacke auf die neuen, bioziden Farbpigmenten auf Pilzbasis stehen nun im Fokus zukünftiger Forschungsprojekte.

Eckdaten

Förderprogramm: FFG Collective Research
Projektlaufzeit: 01.01.2019 – 30.06.2022

Foto: Kultivierung verschiedener pigmentbildender Pilze in Petrischalen — Kultivierung verschiedener pigmentbildender Pilze in Petrischalen (© Holzforschung Austria)

Foto: Extrakte verschiedener pigmentbildender Pilze in verschiedenen Lösemitteln — Extrakte verschiedener pigmentbildender Pilze in verschiedenen Lösemitteln (© Holzforschung Austria)

Projektbeteiligte

Projektleitung

Mag. Sabrina Niedermayer

Kontaktadresse

Mag. Sabrina Niedermayer
s.niedermayer@holzforschung.at
Tel. +43/1/798 26 23-834