NovelBioChem

Ausgangslage & Projektbeschreibung

Reststoffe aus Lebensmittelproduktion und Landwirtschaft sind aussichtsreiche Ausgangssubstrate für die fermentative Gewinnung von biobasierten Chemikalien. Robuste und leistungsfähige Produktionsorganismen sind hierbei eine wesentliche Voraussetzung für deren effiziente Nutzung.

Ziel des Projektes NovelBioChem ist die Isolierung und Charakterisierung neuer potenzieller Produktionsorganismen aus Biogas-Fermentern für die fermentative Gewinnung von chemischen Grundstoffen

Leistungsfähige und gleichzeitig robuste Mikroorganismen mit geringen Substratanforderungen sind vielversprechende Kandidaten für die Gewinnung von Plattformchemikalien auf Basis von biogenen Reststoffen. Biogasfermenter beherbergen eine Vielzahl von Mikroorganismen, die in der Lage sind, verschiedene Substrate wie landwirtschaftliche Reststoffe oder Lebensmittelabfälle abzubauen. Außerdem begünstigt der hohe Selektionsdruck in den Fermentern das Wachstum von Stämmen mit besonders hoher Aktivität.  Damit stellen Biogasfermenter ein ideales Reservoir für die Isolierung neuer Produktionsstämme dar. Aufgrund der großen mikrobiellen Vielfalt in Biogasfermentern sind neuartige Screening-Tools für die Identifizierung vielversprechender Kandidaten erforderlich. Im Projekt NovelBioChem werden zunächst molekulare Screening-Tools entwickelt, die auf die Zielgene zugeschnitten sind, die an der Produktion der adressierten Plattformchemikalien beteiligt sind. Durch diese innovativen Screening-Tools wird die zielgerichtete Identifizierung und Isolierung potenzieller Kandidaten wesentlich erleichtert und beschleunigt. Weiterhin können die laufenden Anreicherungs- und Kultivierungsprozesse überwacht und gesteuert werden.

Ziel des Projektes ist es, mit diesem neuen Ansatz leistungsfähige Produzenten für ausgewählte Zielmoleküle zu isolieren und zu charakterisieren. Im Zentrum stehen hierbei die Plattformchemikalien Milchsäure, Butandiol und Bernsteinsäure, welche zentrale Grundbausteine verschiedener biobasierter Polymere darstellen.

Innerhalb des Verbundprojektes fokussierte sich das PFI auf die Isolierung und Charakterisierung strikt anaerober Mikroorgansimen und deren Einsatz für die fermentative Gewinnung von Plattformchemikalien. Der Projektpartner Hochschule Kaiserslautern konzentrierte sich schwerpunktmäßig auf die Isolierung von fakultativ anaeroben Bakterien und deren Eignung als potentielle Produktionsorgansimen. Die AMODIA Bioservice entwickelte die molekularbasierten Screening-Tools für die Identifizierung und die beschleunigte Isolierung der Zielorganismen.

Das Projekt mit dem Förderkennzeichen FKZ 03WIR4505A wird im Rahmen des Förderprogramms „WIR!-Wandel durch Innovation in der Region“ über den Projektträger PTJ mit Mitteln des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) finanziell unterstützt.