Extraktion, Derivatisierung und zellbiologische Untersuchungen phenolischer Inhaltstoffe von Olivenölrestwasser

Doktorandin: Dr. rer. nat. Doris Brunner
Betreuer HSWT: Prof. Dr. Herbert Riepl
Fakultät: Fakultät Umweltingenieurwesen
Partner-Uni: Technische Universität München | Prof. Dr.-Ing. M. Faulstich
Zeitraum: 15.09.2007 - 17.12.2012

Kurzfassung

Inhaltsstoffe von Olivenölrestwasser Bei der Olivenölproduktion fallen jährlich etwa 12 Mio m3 Abwasser (olive mill wastewater, OMWW) an. Der hohe Gehalt an natürlichen Olivenphenolen in OMWW behindert dessen biologischen Abbau in Klär- oder Biogasanlagen. Andererseits stellen diese phenolischen Substanzen aufgrund ihrer vielfältigen Bioaktivitäten Produkte mit hoher Wertschöpfung dar. Ein Verfahren zur selektiven Abtrennung der Phenole aus OMWW ist derzeit im industriellen Maßstab nicht bekannt. In dieser Arbeit gelang mittels Schaumfraktionierung die Extraktion polarer Phenole aus wässrigen Lösungen. Dafür wurden optimale experimentelle Parameter wie pH-Wert und Konzentration ermittelt. Aus dem komplexen Gemisch OMWW wurden auch polymere Substanzen angereichert. Überdies wurden Derivate von Hydroxytyrosol, der phenolischen Hauptkomponente von OMWW, synthetisiert. Eine untersuchte differenzierungsauslösende Wirkung auf neurale Stammzellen wurde nicht festgestellt.

Abstract (english)

Annually, olive milling results in about 12 million m3 olive mill wastewater (OMWW). The high concentration of natural phenolics originating from the olive fruit hinders the fermentative metabolism of OMWW in water treatment plants or biogas plants. However, those phenolic substances showing a variety of biological activities are possible value-added products. To date, no technique at an industrial scale for any selective extraction of phenolics from OMWW is known. In this work, it was shown that polar phenolics can be extracted via foam fractionation. Optimal experimental parameters like pH-value or concentration were determined via design of experiment. From the complex matrix OMWW polymeric substances particularly were enriched. Moreover, several derivatives of hydroxytyrosol, the phenolic main component of OMWW were synthesized. In vitro they showed no differentiation-inducing effect on neural stem cells.