Das Projekt "Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe: Verbundvorhaben 'Pilze als Produktionssysteme zur Nutzung von Pektin-haltigen Reststoffen für die Herstellung von Polyhydroxysäuren' (PRO-SUGAR), Teilprojekt C" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, School of Engineering and Design, Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik.Landwirtschaftliche Abfallströme, die reich am pflanzlichen Zellwandbaustein Pektin sind, sind der Rohstoff für die geplante mikrobielle Biokonversion. Insbesondere Reste aus der Obst- und Gemüseverarbeitung, wie z.B. Apfeltreber und Zuckerrübenschnitzel, eignen sich dafür. Der darin enthaltene Hauptzuckerbestandteil, die D-Galakturonsäure, soll in einem zweistufigen Prozess mit Hilfe optimierter Pilzstämme erst herausgelöst, und dann gezielt zu vielseitig einsetzbaren Plattformchemikalien - sog. Polyhydroxysäuren - funktionalisiert werden. Diese ähneln in ihrer Struktur derzeit konventionell hergestellten Säuerungsmitteln, Stabilisatoren und Backtriebmitteln der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, versprechen aber neue, funktionelle Eigenschaften zu besitzen und haben durch die nachhaltige Produktionsweise aus nachwachsenden Rohstoffen einen ökologischen Mehrwert. Für die erfolgreiche Umsetzung der Projektidee arbeiten drei universitäre Gruppen mit assoziierten industriellen Partnern zusammen und bündeln ihre Expertisen. Im ersten Schritt sollen die Pektin-abbauenden Enzyme zur Verflüssigung der Biomasse mit Aspergillus niger hergestellt werden, dessen Produktionseffizienz mithilfe gezielter gentechnologischer Modifikation (Crispr/Cas9) optimiert werden soll. Unterstützt wird dies durch Omics-Technologien, um die entsprechenden regulatorischen Netzwerke besser zu verstehen. Die freiwerdenden Zucker sollen dann in einem zweiten Schritt in modifizierten Hefestämmen zu den Zielmolekülen umgebaut werden. Hierzu ist eine innovative Co-Fermentation von Zuckern und Zuckeralkoholen geplant, um eine ausgeglichene Redoxchemie des Stoffwechsels gewährleisten zu können. Diese Stammentwicklungen sind in die Verfahrensentwicklung integriert. Ziel ist der modellgestützte Aufbau einer verfahrenstechnischen Prozesskette von den optimierten biokatalytischen Prozessschritten bis zur Produktaufarbeitung, um die grundlegenden Daten für industrielle Umsetzungen bereit stellen zu können.
Das Projekt "Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe: Verbundvorhaben 'Pilze als Produktionssysteme zur Nutzung von Pektin-haltigen Reststoffen für die Herstellung von Polyhydroxysäuren' (PRO-SUGAR), Teilprojekt B" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Frankfurt am Main, Institut für Molekulare Biowissenschaften.Landwirtschaftliche Abfallströme, die reich am pflanzlichen Zellwandbaustein Pektin sind, sind der Rohstoff für die geplante mikrobielle Biokonversion. Insbesondere Reste aus der Obst- und Gemüseverarbeitung, wie z.B. Apfeltreber und Zuckerrübenschnitzel, eignen sich dafür. Der darin enthaltene Hauptzuckerbestandteil, die D-Galakturonsäure, soll in einem zweistufigen Prozess mit Hilfe optimierter Pilzstämme erst herausgelöst, und dann gezielt zu vielseitig einsetzbaren Plattformchemikalien - sog. Polyhydroxysäuren - funktionalisiert werden. Diese ähneln in ihrer Struktur derzeit konventionell hergestellten Säuerungsmitteln, Stabilisatoren und Backtriebmitteln der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, versprechen aber neue, funktionelle Eigenschaften zu besitzen und haben durch die nachhaltige Produktionsweise aus nachwachsenden Rohstoffen einen ökologischen Mehrwert. Für die erfolgreiche Umsetzung der Projektidee arbeiten drei universitäre Gruppen mit assoziierten industriellen Partnern zusammen und bündeln ihre Expertisen. Im ersten Schritt sollen die Pektin-abbauenden Enzyme zur Verflüssigung der Biomasse mit Aspergillus niger hergestellt werden, dessen Produktionseffizienz mithilfe gezielter gentechnologischer Modifikation (Crispr/Cas9) optimiert werden soll. Unterstützt wird dies durch Omics-Technologien, um die entsprechenden regulatorischen Netzwerke besser zu verstehen. Die freiwerdenden Zucker sollen dann in einem zweiten Schritt in modifizierten Hefestämmen zu den Zielmolekülen umgebaut werden. Hierzu ist eine innovative Co-Fermentation von Zuckern und Zuckeralkoholen geplant, um eine ausgeglichene Redoxchemie des Stoffwechsels gewährleisten zu können. Diese Stammentwicklungen sind in die Verfahrensentwicklung integriert. Ziel ist der modellgestützte Aufbau einer verfahrenstechnischen Prozesskette von den optimierten biokatalytischen Prozessschritten bis zur Produktaufarbeitung, um die grundlegenden Daten für industrielle Umsetzungen bereit stellen zu können.
Das Projekt "Maßgeschneiderte biobasierte Inhaltsstoffe: Verbundvorhaben 'Pilze als Produktionssysteme zur Nutzung von Pektin-haltigen Reststoffen für die Herstellung von Polyhydroxysäuren' (PRO-SUGAR), Teilprojekt A" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung, Umwelt - Holzforschung München, Professur für Holz- und Bioprozesse.Landwirtschaftliche Abfallströme, die reich am pflanzlichen Zellwandbaustein Pektin sind, sind der Rohstoff für die geplante mikrobielle Biokonversion. Insbesondere Reste aus der Obst- und Gemüseverarbeitung, wie z.B. Apfeltreber und Zuckerrübenschnitzel, eignen sich dafür. Der darin enthaltene Hauptzuckerbestandteil, die D-Galakturonsäure, soll in einem zweistufigen Prozess mit Hilfe optimierter Pilzstämme erst herausgelöst, und dann gezielt zu vielseitig einsetzbaren Plattformchemikalien - sog. Polyhydroxysäuren - funktionalisiert werden. Diese ähneln in ihrer Struktur derzeit konventionell hergestellten Säuerungsmitteln, Stabilisatoren und Backtriebmitteln der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, versprechen aber neue, funktionelle Eigenschaften zu besitzen und haben durch die nachhaltige Produktionsweise aus nachwachsenden Rohstoffen einen ökologischen Mehrwert. Für die erfolgreiche Umsetzung der Projektidee arbeiten drei universitäre Gruppen mit assoziierten industriellen Partnern zusammen und bündeln ihre Expertisen. Im ersten Schritt sollen die Pektin-abbauenden Enzyme zur Verflüssigung der Biomasse mit Aspergillus niger hergestellt werden, dessen Produktionseffizienz mithilfe gezielter gentechnologischer Modifikation (Crispr/Cas9) optimiert werden soll. Unterstützt wird dies durch Omics-Technologien, um die entsprechenden regulatorischen Netzwerke besser zu verstehen. Die freiwerdenden Zucker sollen dann in einem zweiten Schritt in modifizierten Hefestämmen zu den Zielmolekülen umgebaut werden. Hierzu ist eine innovative Co-Fermentation von Zuckern und Zuckeralkoholen geplant, um eine ausgeglichene Redoxchemie des Stoffwechsels gewährleisten zu können. Diese Stammentwicklungen sind in die Verfahrensentwicklung integriert. Ziel ist der modellgestützte Aufbau einer verfahrenstechnischen Prozesskette von den optimierten biokatalytischen Prozessschritten bis zur Produktaufarbeitung, um die grundlegenden Daten für industrielle Umsetzungen bereit stellen zu können.
Das Projekt "Omics-basierte Analysen von Pflanzenstoffwechselveränderungen aufgrund gentechnischer Veränderung in gv-Kulturpflanzen - unter Berücksichtigung von Stresseinwirkung und Auswirkungen für die GVO-Sicherheitsbewertung in der Vollzugspraxis" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit , Bundesamt für Naturschutz (BMU,BfN). Es wird/wurde ausgeführt durch: Genok - senter for biosikkerhet.
Das Projekt "e:ToP - Verbundprojekt: Immunotox - Etablierung eines integrativen Ansatzes zur prädiktiven Immunotoxizität unter Verwendung von zellbasierten und OMICS Technologien, Teilprojekt B" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Charité, Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Institut für Physiologie.Ziel des Gesamtantrages ist es, das immuntoxische Potential von Substanzen zu identifizieren und durch Charakterisierung biologischer Marker und Pathways mittels einer Kombination verschiedener in-vitro Methoden aus der Zellbiologie, Proteomics und Metabolomics sowie bioinformatischer Analysen vorherzusagen. Im Teilprojekt EMAU werden die Substanzen an humanen Zelllinien des Immunsystems zunächst einem Screening hinsichtlich ihrer Toxizität unterzogen, um dann spezifischere Methoden zur weiteren Charakterisierung zu nutzen (Zytokinfreisetzung, Monozytenaktivierung, Zellzyklus, intrazelluläre Sauerstoffradikale). Proteom- und Metabolomuntersuchungen sollen im nächsten Schritt die Ergebnisse der zellbiologischen Untersuchungen bestätigen. Im Einzelnen werden ausgewählte Proteine, die in Stress Reaktionen und Apoptose involviert sind sowie Rezeptoren des Immunsystems (z.B. COX-2, HIF, HSP, Caspase-3, Bcl-2 Familie, NFkappaB, CTLA-4/CD152, Fc Rezeptor) unter Verwendung der 2D-Gelelektrophorese mit Identifizierung der unterschiedlich exprimierten Spots detaillierter untersucht. Metabolomuntersuchungen diene der Klärung, ob die Substanzen den metabolischen Zustand der Immunzellen beeinflussen. Nach Anpassung der Methodik für eukaryotische Zellen, werden sowohl der intra- als auch extrazelluläre Metaboliten-Pool gemessen. Der Projektpartner in Berlin wird die Daten begleitend bioinformatisch bearbeiten/modellieren, um zu einer Database und Vorhersage der Immuntoxizität zu kommen.