Das Projekt "Entwicklung innovativer biotechnologischer Verfahren zur mikrobiellen Reduktion von Ketoverbindungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Biotechnologie 2 durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens:
Am Beispiel der Reduktion prochiraler Ketone sollen Ganzzell-Verfahren entwickelt werden, um die Darstellung enantiomerreiner Alkohole bis in den technischen Maßstab zu erreichen. Dazu sollen die Eigenschaften der Mikroorganismen zur Durchführung der Hydrierreaktion durch gentechnische Methoden verbessert werden (z. B. durch Coexpression von Reduktase und einem geeigneten Coenzym-regenerierendem Enzym). Als Cosubstrate sollen verschiedene gut metabolisierbare Verbindungen wie Glucose oder Formiat vergleichend geprüft werden. Rekombinante Produktionsstämme werden im Schüttelkolbenmaßstab charakterisiert und der mikrobielle Produktionsprozess im Labormaßstab optimiert.
Fazit:
Durch die gemeinsame Bearbeitung des Projekts von Seiten der Organischen Chemie (Vorstufen-Synthese), der Mikrobiologie/Genetik (Stammkonstruktion) und der Verfahrenstechnik (Verfahrenstechnische und Makrokinetische Bearbeitung) konnte beispielhaft gezeigt werden, dass es möglich ist, mit einem umwelt- und ressourcenschonenden biologischen Verfahren eine stereo- und regioselektive Reduktionsreaktion (Synthese von 3,5-Dihydroxyhexansäurederivaten) in den technischen Maßstab zu überführen und dabei auf üblicherweise eingesetzte schwermetallhaltige Katalysatoren zu verzichten.