hydrolysieren

Hydrolysieren bezeichnet eine chemische Reaktion, bei der ein Molekül durch Reaktion mit Wasser in zwei oder mehr kleinere Moleküle zerlegt wird. Dabei wird eine oder mehrere Bindungen gespalten, und Wasser liefert das Wassermolekül, indem es ein Proton und ein Hydroxylion trägt. Die Reaktion ist oft die Gegenreaktion zu einer Kondensationsreaktion. Wasser fungiert als Reagenz.

Hydrolysen können durch Säuren, Basen oder Enzyme katalysiert werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit hängt von pH, Temperatur, Katalysator und Substratstruktur ab. Typische Zielbindungen sind Esterbindungen in Lipiden und Estern, Amide in Proteinen, glykosidische Bindungen in Kohlenhydraten und Phosphordiesterbindungen in Nukleinsäuren. Enzymatische Hydrolysen sind meist hoch selektiv und arbeiten unter milderen Bedingungen als chemische Hydrolyse.

Beispiele zeigen die Bandbreite der Reaktionen. Bei der Stärkehydrolyse spalten Amylasen glykosidische Bindungen und erzeugen Maltose oder Glukose. Proteine werden durch Proteasen in Aminosäuren zerlegt. Nukleinsäuren können durch Nukleasen in Nukleotide oder weitere Bausteine zerlegt werden. Esterhydrolyse führt zu Carbonsäuren und Alkoholen; Lipasen spalten Triglyceride zu Fettsäuren und Glycerin.

Anwendungen der Hydrolyse finden sich in der Lebensmitteltechnik, Biotechnologie und Umweltchemie. Sie dient der Herstellung von Monomeren, der Aufspaltung von Substraten zur Bestimmung von Strukturen oder zur Verwertung organischer Abfälle. Enzymatische Hydrolyse wird bevorzugt, wenn hohe Selektivität und milde Reaktionsbedingungen erforderlich sind.