Das Vorhaben trägt zur Kenntniserweiterung um die Regulation der mikrobiellen Stickstoffmineralisation in Böden bei. Der Schwerpunkt liegt in der Erprobung und Anwendung von Oligonukleotiden zur molekularbiologischen Charakterisierung proteolytischer Bodenbakterienpopulationen im Hinblick auf ihr genetisches Potential (DNS) zur Bildung von extrazellulären Peptidasen. Über die bisher übliche Vorgehensweise hinaus, die potentielle Aktivität der im Boden vorliegenden Enzyme zu ermitteln, wird hier versucht, die Peptidasenquellen (genetischer Pool) zu identifizieren und deren Dynamik in Abhängigkeit von Vegetationsereignissen und der Bewirtschaftungsform zu erfassen. Es werden bereits entwickelte molekularbiologische Methoden an Bodenmaterial angepaßt bzw. methodische Zwischenschritte neu erarbeitet. Zusätzlich werden methodische Entwicklungen angestrebt, die eine Erfassung der tatsächlichen Expression der entsprechenden Gene über den Nachweis der mRNA in Böden ermöglichen. Die Untersuchungen werden vergleichend an gut charakterisierten Standorten mit unterschiedlicher Bewirtschaftung (konventionell und precision farming) durchgeführt, deren Biochemie und Mikrobiologie sowie physikalische und chemische Bodenparameter (u.a. Stickstoffhaushalt, Peptidasenaktivität) über Jahre im Rahmen des Verbundvorhabens FAM/Forschungsverbund Agrarökosysteme München erfaßt wurden und weiter untersucht werden.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung neuer biobasierter Tensidsysteme, die möglichst zu 100 Prozent auf Basis nachwachsender Rohstoffe und über 'grüne' Reaktionstechnik hergestellt werden sollen. Dazu ist geplant, pflanzliche Lipide intelligent mit Proteinen und Kohlenhydraten zu neuen polymeren 'Biotensiden' zu verknüpfen. Die Nutzung einer Kombination von Nachhaltiger Chemie, Enzymkatalyse und Fermentation in enger Kopplung mit modernen Aufarbeitungstechnologien soll eine schnelle Umsetzung der Projektideen hin zu Produktmustern und Herstellprozessen gewährleisten. Die Zielprodukte sollen in hoher Qualität und Reinheit hergestellt werden, die auch kosmetischen Anforderungen genügen. Neben positiven Anwendungs- und Formulierungseigenschaften steht auch die gute biologische Abbaubarkeit der Zielprodukte im Fokus. Die Umweltverträglichkeit der Produkte soll über Life Cycle Assessment Studien verifiziert werden. In diesem Projektteil soll hierzu der Peptidanteil Oligopeptid-basierter Tenside durch retro-Reaktion geeigneter Proteasen und Peptidasen unter wasserarmen Bedingungen synthetisiert sowie die enzymatische Herstellung von Acylpeptiden durchgeführt werden. Die Arbeitsplanung des Teilvorhabens sieht im Wesentlichen folgende Punkte vor: A) Prüfung geeigneter Rohstoffe. B) Selektion geeigneter Proteasen und Peptidasen für die retro-Reaktion unter wasserarmen Bedingungen. C) Screening nach geeigneten Enzymen für die Herstellung von Acylpeptiden. D) Charakterisierung der im Projekt synthetisierten neuen Acylpeptide.