Das Projekt "Metall-Coating: Metallbeschichtungen auf Basis modifizierter Stärke, Teilvorhaben 2: Strukturentwicklung von Stärkederivaten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung.
Das Projekt "Synthese von maßgenschneiderten modularen hybrid funktionalisierten Oligosacchariden" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Würzburg, Institut für Organische Chemie.
Das Projekt "Metall-Coating: Metallbeschichtungen auf Basis modifizierter Stärke, Teilvorhaben 1: Darstellung und Testung von Formulierungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung.Ein hoher Anteil der wichtigsten Gebrauchsmetalle Stahl, verzinkter Stahl und Aluminium muss durch organische Beschichtungen vor Korrosion geschützt werden. Besonders in temporärer Beschichtung wäre es wünschenswert, die bisher verwendeten, synthetischen Polymere gegen Biopolymere zu ersetzen um eine mögliche Umweltbelastung zu vermeiden. Erste von Fraunhofer IPA und IAP durchgeführte Studien belegen, dass spezielle Stärkederivate mit geeignetem Vernetzter auf Metallsubstraten Filmschichten bilden, die eine beachtliche Haftfestigkeit aufweisen und daher in der Metallgrundierung zur Anwendung kommen könnten. Ausgehend von den vorliegenden Methodenentwicklungen und Erkenntnissen werden Stärke- und Oligosaccharidderivate am IAP hergestellt, wobei der Einfluss von Molmasse, Art des Substituenten als auch des Substitutionsgrades zielgerichtet variiert werden. Diese Stärkemodifikate werden am IPA für verschiedene Metallgrundbeschichtungen getestet und bewertet. In enger Kooperation dieser beiden Fraunhofer-Institute wird die Zielstellung verfolgt werden, funktionalisierte Stärkeprodukte als Korrosionsschutzbeschichtungsmatrices für den Innenbereich zu entwickeln. Damit würde für die technische Stärkeanwendung ein völlig neues Anwendungsfeld erschlossen werden.
Das Projekt "Förderschwerpunkt Biotechnologie: Verbund Industrielle Nutzung von Biokatalysatoren, Entwicklung eines innovativen biotechnologischen Verfahrens zur Produktion hochwertiger Kohlenhydrate aus nachwachsenden Rohstoffen durch erstmaligen Einsatz des ext" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Technische Mikrobiologie.Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Aufgrund seines breiten Substratspektrums nimmt das thermoalkaliphile Bakterium Anaerobranca gottschalkii (vormals bogoriae) eine Sonderstellung unter allen extremophilen Mikroorganismen ein und verfügt über eine Fülle von biotechnologisch interessanten Enzymen. Ziel des Projekts war es, durch den Einsatz von Biokatalysatoren aus diesem Mikroorganismus nachwachsende Rohstoffe wie Stärke bzw. Amylopectin und Amylose zu hochwertigen Kohlenhydraten (Cyclodextrine, verzweigte Dextrine und Oligosaccharide) umzusetzen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Das Genom des thermoalkaliphilen Bakteriums Anaerobranca gottschalkii wurde zunächst partiell sequenziert. Ziel des Teilprojekts war es, unter geringstem möglichem Aufwand und innerhalb kürzester Zeit alle oder möglichst viele Gene des Kohlenhydratstoffwechsels zu identifizieren. Die partielle Genomanalyse erfolgte über eine so genannte shotgun-Seqenzierung. Dabei wurde die genomische DNA mechanisch geschert, kloniert und an den Fragmentenden sequenziert. In 14.865 Sequenzierungsansätzen wurden 11.634 brauchbare Sequenzen mit einer Rohsequenz von 11,97 Mbp generiert. Die produzierten Sequenzfragmente wurden in einer Datenbank zusammengefasst und assembliert. Anschließend erfolgte die bioinformatische Auswertung über eine automatisch vorgenommene und manuell nachbearbeitete Annotation. Sequenzlücken in biotechnologisch relevanten Genen wurden durch Primerwalking geschlossen. Den Projektteilnehmern wurden Passwortgeschützte Zugangsrechte auf den die Sequenzinformationen enthaltenen Server eingerichtet. Mit Hilfe dieser Sequenzinformation wurden Gene ausgewählter Kohlenhydrat-metabolisierender Gene kloniert und exprimiert und die rekombinanten Enzyme gereinigt. Die Substrat- und Produktspektren dieser Enzyme wurden mittels HPLC, High performance anion exchange chromatography (HPAEC), Dünnschichtchromatographie (DC) und size exclusion chromatography (SEC) charakterisiert. Um die Thermostabilität der CGTase zu erhöhen, wurden über Errorprone PCR Mutationen in das die CGTase kodierende Gen eingeführt und die mutierten Gene anschließend über DNA-shuffling neu rekombiniert. Die Genbank erhaltener, mutierter CGTase-Varianten wurde auf erhöhte Thermostabilität gescreent. Zur Abschätzung der Thermostabilität wurde die Schmelztemperatur verschiedener Mutanten mittels differential scanning calorimetry (DSC) bestimmt. Des Weiteren wurde ein System zur Tat-abhängigen heterologen, sekretorischen Expression etabliert. Dies geschah über die Herstellung von Fusionsgenen aus biotechnologisch interessanten Genen von A. gottschalkii und verschiedenen Signalsequenzen.
Das Projekt "Biologisch abbaubare Detergenzien aus Oligosacchariden in Zellstoffablaugen" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Chemische Holztechnologie und Institut für Holzchemie und Chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft.Die Untersuchungen beschaeftigen sich mit der enzymkatalysierten Herstellung von Alkylglycosiden, die als biologisch abbaubare Detergenzien eingesetzt werden koennen. Detergenzien werden dadurch charakterisiert, dass sie innerhalb eines Molekuels hydrophobe und hydrophile Anteile besitzen, worauf ihre Faehigkeit zurueckzufuehren ist, die Oberflaechenspannung einer Loesung zu reduzieren. Die Kombination hydrophober und hydrophiler Bereiche wird durch Kombination von Fettsaeuren mit Oligosacchariden aus Zellstoffablaugen erzielt. Indem billige Oligosaccharide anstelle von Monosacchariden verwendet werden, kann eine ausgeglichene Bilanz zwischen den hydrophoben und hydrophilen Anteilen des Molekuels erreicht werden. Mit Blick auf die Schwierigkeiten bei der chemischen Synthese von Aklylglycosiden werden bevorzugt Lipasen fuer die Veresterung eingesetzt.