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Förderschwerpunkt Biotechnologie, ChemBioTec: Mikrodosiertechnik zur parallelen Optimierung der umweltfreundlichen biotechnischen Herstellung von Bernsteinsäure

Description: Das Projekt "Förderschwerpunkt Biotechnologie, ChemBioTec: Mikrodosiertechnik zur parallelen Optimierung der umweltfreundlichen biotechnischen Herstellung von Bernsteinsäure" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, School of Engineering and Design, Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik.Jährlich werden 15 000 Tonnen Bernsteinsäure hauptsächlich durch chemische Prozesse aus fossilen Rohstoffen hergestellt und als Ausgangsstoff für Polyesterharze, Farbstoffe und Pharmazeutika verwendet (Zeikus et al. 1999). Die petrochemische Synthese von Bernsteinsäure, die Schwermetallkatalysatoren, hohe Temperaturen und hohe Drücke erfordert, erfolgt über die katalytische Hydrierung von Maleinsäureanhydrid oder Maleinsäure (Cornils und Lappe 2002). Auf Grund von ökologischen und ökonomischen Vorteilen besteht allerdings ein großes Interesse, diese Basischemikalie aus erneuerbaren Rohstoffen zu erzeugen. Hierfür bieten sich mikrobielle Produktionsverfahren an (McKinlay et al. 2007). In jüngster Zeit wurden zahlreiche Studien zur Bernsteinsäureproduktion mit prokaryotischen Wildtyp- oder rekombinanten Mikroorganismen publiziert (Zeikus et al. 1999, Wendisch et al. 2006, McKinlay et al. 2007). Berichte zum Einsatz eukaryotischer Mikroorganismen zur Bernsteinsäureherstellung sind dagegen selten. Im Rahmen dieses Vorhabens wurde die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae ausgewählt, um das Potential für die Herstellung von Bernsteinsäure auszuloten. Dieser gut charakterisierte eukaryontische Mikroorganismus, dessen Genom vollständig sequenziert ist und der als eukaryontischer Modellorganismus dient, ist ein industriell etablierter, robuster Produktionsorganismus in der Weißen Biotechnologie. Saccharomyces cerevisiae wird beispielsweise seit vielen Jahrzehnten zur Herstellung von Bioethanol industriell eingesetzt. Prozesstechnisch vorteilhaft sind die hohe pH- und Osmotoleranz, die guten Wachstumseigenschaften, das breite Substratspektrum und die relative Unempfindlichkeit gegenüber organischen Säuren (Nevoigt, 1997). Außerdem sind sämtliche Werkzeuge zur genetischen Optimierung etabliert. Daher ist Saccharomyces cerevisiae ein attraktiver Kandidat zur Entwicklung neuer biotechnologischer Prozesse zur Herstellung von Basischemikalien wie Succinat (Hansen und Kielland-Brandt, 1996 Ostergaard et al., 2000). Zielsetzung dieses Forschungs- und Entwicklungsvorhabens war die Entwicklung eines Bernsteinsäureproduktionsstammes basierend auf Saccharomyces cerevisiae über gezieltes metabolisches Design des Zentralstoffwechsels. Um die Vielzahl der rekombinanten Hefestämme, die im Rahmen der iterativen Stammentwicklung hergestellt werden unter prozesstechnischen Bedingungen zu evaluieren und zu charakterisieren, wurde ein System aus parallelen Rührkesselreaktoren im Milliliter-Maßstab, bezeichnet als 'Bioreaktorblock', eingesetzt (Weuster-Botz et al. 2005). Um Ausbeuteverluste durch den Crabtree-Effekt der Hefe bei der Produktion von Bernsteinsäure zu vermeiden und einen effizienten Prozess zu etablieren, muss die Bernsteinsäureproduktion im Zulaufverfahren erfolgen.usw

Types:
SupportProgram

Origin: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: München ? Bioethanol ? Dicarbonsäure ? Genom ? Arzneimittel ? Farbstoff ? Hefe ? Organische Säure ? Industrielle Biotechnologie ? Nicht erneuerbarer Rohstoff ? Biotechnologie ? Chemikalien ? Dosis ? Produktionstechnik ? Rohstoff ? Studie ? Testorganismus ? Mikroorganismen ? Kunstharz ? Nachhaltige Produktion ? Forschungsprojekt ? Umweltverträglichkeit ? Mikrotechnik ? Aliphatischer Kohlenwasserstoff ? Bernsteinsäure ? Expression ?

Region: Bayern

Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

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Time ranges: 2006-08-01 - 2009-05-31

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