Das Vorhaben ist ein Teil des ERA CoBioTech-Verbundvorhabens Bioprozesse für eine optimierte Produktion von Butylestern aus nachwachsenden Rohstoffen (BESTER)'. Das BESTER-Verbundvorhaben hat zum Ziel, Bioprozesse zu etablieren, in denen rekombinante clostridielle Bakterienstämme eingesetzt werden, um Butylacetat (BuA), Butylbutyrat (BuB) und Butylpropionat (BuP) aus nachwachsenden Rohstoffen zu produzieren. Die Produktion dieser Ester wird durch eine Kopplung mit der Aceton-Butanol-Ethanol (ABE)-Fermentation ermöglicht. Butylester werden vielfach bei der Herstellung von Grundchemikalien oder zur Produktion von hochwertigen Inhaltsstoffen in Duftstoffen, Aromen, Kosmetika, Spezialpolymeren und Beschichtungen eingesetzt. Dieses Teilvorhaben verfolgt systembiologische Ansätze zur gezielten Entwicklung von rekombinanten Clostridium saccharoperbutylacetonicum-Stämmen, welche in der Lage sind, hinreichende Mengen an Buttersäure, Essigsäure und Propionsäure aus lignocellulosehaltigen Biomassen fermentativ herzustellen. Weiterhin werden Prinzipien aus der synthetischen Biologie angewandt, um wichtige metabolische Engpässe in den Stoffwechselwegen zur Produktion dieser organischen Säuren zu minimieren.
Aus früheren gemeinsamen Versuchen mit dem Prüf- und Forschungsinstitut in Pirmasens ergaben sich Hinweise, dass Milchsäure in Biogasanlagen bei der Methanisierung von organischem Material ein wichtiges Zwischenprodukt bei der Bildung von Propionsäure darstellt. Anreicherung von Propionsäure führt häufig zu Gärstockungen. Deshalb soll der mikrobielle Bildungsprozeß von Milchsäure und deren Umwandlung in laufenden NawaRo-Biogasanlagen detailliert untersucht werden. Es werden sowohl Milchsäure-bildende wie auch Milchsäure-abbauende Bakterien isoliert, identifiziert und ihre physiologischen Leistungen und Bedeutung für die Abbauprozesse in Biogasanalgen analysiert. Die Ergebnisse sollen Schlüsse über den Einfluss der Substrate und Betriebsweise von Biogasfermentern auf die Effizienz des mikrobiellen Abbaus von Pflanzenmaterial ermöglichen. Das Projekt wird in Kooperation mit dem PFI in Pirmasens (Teilvorhaben 2) durchgeführt. Während im Teilvorhaben 2 der mikrobielle Abbau der Milchsäure untersucht wird, wird im Teilvorhaben 1 (IMW) die mikrobiellen Mechanismen der Bildung von Milchsäure analysiert. Dazu wird aus 5 laufenden Biogasanlagen Probenmaterial zu unterschiedlichen Zeiten entnommen und daraus möglichst alle Milchsäure-bildenden Bakterien isoliert und deren physiologische Leistungen untersucht.