Etablierung eines Bioprozesses für die Produktion von kompatiblen Soluten

• Antragsteller: Professor Dr. Christoph Wittmann, seit 12/2011
• Fachliche Zuordnung: Bioverfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 207311759

Das gesteigerte Interesse an kompatiblen Soluten bildet die Grundlage für die Etablierung eines Bioprozesses unter Einsatz halophiler Mikroorganismen. Der extrem halotolerante Stamm Alkalibacillus haloalkaliphilus DSM 5271T (Wildtyp) wird hier verwendet, da er große Mengen Ectoin akkumulieren kann und aufgrund des alkalischen Kultivierungmilieus neben osmotischen Downschocks auch Untersuchungen zur Stressantwort bei pH-Wert-Reduktion ermöglicht. Die Produktion selbst soll in einer kontinuierlich betriebenen, zweistufigen Bioreaktorkaskade realisiert werden. In der ersten Stufe soll die Biosynthese der kompatiblen Solute innerhalb der Zellen in einem Hochzelldichteverfahren erfolgen. Die Sekretion wird durch kombinierten osmotischen und pH-Schock in der zweiten Stufe induziert. Dadurch werden sowohl das Downstream-Processing, sowie die Prozessoptimierung hinsichtlich Temperatur, pH-Wert und NaCl-Konzentration für die Ectoinsynthese als auch andere Solute vereinfacht und integriert. Das Verfahren bietet zudem die Möglichkeit, die Stressantwort des eingesetzten halophilen Mikroorganismus grundlegend zu untersuchen, um neue Erkenntnisse bezüglich Membranfluidität, sowie dem Sekretions- und Lyseverhalten, unter produktionsrelevanten Bedingungen zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Fluorometersystem
• Gerätegruppe: 1850 Spektralfluorometer, Lumineszenz-Spektrometer (außer Filterfluorometer
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Ezequiel Franco-Lara, bis 12/2011