Etablierung eines Bioprozesses für die Produktion von kompatiblen Soluten

• Applicant: Professor Dr. Christoph Wittmann, since 12/2011
• Subject Area: Biological Process Engineering
• Term: from 2011 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 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 Programme: Research Grants
• Major Instrumentation: Fluorometersystem
• Instrumentation Group: 1850 Spektralfluorometer, Lumineszenz-Spektrometer (außer Filterfluorometer
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Ezequiel Franco-Lara, until 12/2011