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Institut für Bio-und Geowissenschaften

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„Think big“ – Mikrobieller Stoffwechsel in großen Bioreaktoren

Was passiert mit mikrobiellen Zellen, wenn sie aus einem kleinen Bioreaktor im Labormaßstab in einen Bioreaktor für Produktionszwecke mit mehreren hunderttausend Litern transferiert werden ? „Gewöhnlich nichts Gutes oder Vorteilhaftes“, sagt Prof. Dr. Marco Oldiges vom Jülicher Institut für Bio- und Geowissenschaften – IBG-1:Biotechnologie.“Der Verlust von Performance in der Maßstabsvergrößerung ist eine Gefahr für die ökonomische Situation eines Produktionsprozesses und wir wissen nicht genau, was tatsächlich mit den Zellen in einem großen Bioreaktor passiert.“ Im Labormaßstab können die Bedingungen auf einem komfortablem Niveau konstant gehalten werden, wogegen sie im großen Maßstab stark schwanken. Die Zellen benötigen z.B. Sauerstoff zum Atmen und der kann sehr schnell limitierend werden im großen Maßstab und die Zellen können dann für einige Sekunden oder Minuten nicht mehr atmen. Solche Effekte können die Leistungsfähigkeit eines Prozesses erheblich beeinflussen.

Das Institut für Bio- und Geowissenschaften des Forschungszentrum Jülich hat ein erfolgreiches Projekt mit dem Titel „SCILS: Systematische Berücksichtigung der Inhomogenität im großen Maßstab“ gestartet, um solche Effekte auf den mikrobiellen Stoffwechsel zu untersuchen. Das 2,3 Millionen € -Projekt wird im Rahmen des ERA-IB Netzwerks des 7. EU-Rahmenprogramms gefördert.

Zusammen mit Partnern aus Spanien, Vereinigtes Königreich, Dänemark und Norwegen wird sich das Projekt auf die Produktion von Cadaverin mit dem Mikroorganismus Corynebacterium glutamicum fokussieren. Cadaverin ist eine Diamin-Substanz, die perfekt für die nachhaltige Produktion von bio-basierten Polymeren geeignet ist. Der Schlüssel zum Erfolg wird das verbesserte Verständnis über die Effekte bei der Maßstabsvergrößerung sein und damit ein perfektes Beispiel für die Translation von Grundlagenforschung in die industrielle Anwendung im Feld der Bioökonomie sein.

Portrait of European SCLIS project partner at the kick-off meeting in AachenEuropäische SCILS-Projektpartner beim Anstoßmeeting Meeting in Aachen

Link: http://www.era-ib.net


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