Description: Das Projekt "InnovationsCentrum Biokatalyse ICBio - Entwicklung neuartiger Parallelverfahren zur effektiven Etablierung biokatalytischer Prozesse dargestellt am Beispiel der NAD(H)-Gewinnung für Biotransformationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, School of Engineering and Design, Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Industriell realisierte biokatalytische Verfahren zeichnen sich im Vergleich zur chemischen Synthese durch einen geringeren Energieverbrauch aus, sind zielgerichteter (weitgehende Vermeidung von Neben- und Abfallprodukten) und Ressourcenschonender. Die Fortschritte in der biotechnologischen Grundlagenforschung und -anwendung erlauben es heute, Stoffwechselwege gezielt so zu verändern, dass natürliche (aber auch nichtnatürliche) Produkte wie beispielsweise ,chiral building blocks' (Jahresumsatz 2 Mrd. USDollar) mit höheren Ausbeuten und Selektivitäten hergestellt werden könnten. Damit könnte die chemische asymmetrische Synthese, die unter hohem Druck und hohen Temperaturen, bei Verwendung von giftigen Schwermetallkatalysatoren sowie großer Mengen organischer Lösungsmittel durchgeführt wird, zunehmend zurückgedrängt werden. Das Kernproblem ist gegenwärtig jedoch die zügige Umsetzung dieser Potenziale in industrielle Produktionsverfahren. Hierzu werden oftmals bis zu 10 Jahre und mehr benötigt. Die heutige sequenzielle Vorgehensweise (Biokatalysatorentwicklung im Hochdurchsatzverfahren - Bioprozessentwicklung im Laborbioreaktor - Überführung in den Produktionsmaßstab) führt sogar dazu, dass viele potenzielle biokatalytische Ansätze bereits in einer sehr frühen Entwicklungsphase nicht weiter verfolgt werden. Dies gilt besonders, wenn mit den bestehenden Paralleltechniken (Mikrofilterplatten, Schüttelkolben) das Potenzial nicht erkannt werden kann oder aufgrund des enormen Zeit- und Personalaufwands bei der nachfolgenden Prozessentwicklung im Laborbioreaktor nur wenige Biokatalysatoren intensiver untersucht werden können. Zielsetzung dieses Forschungsvorhabens ist die Bereitstellung der wissenschaftlich-technologischen Grundlagen zur Hochdurchsatz-Bioprozessentwicklung: Hierzu soll ein Modul mit 48 Rührkesselreaktoren im 5 ml-Maßstab als ,Bioreaktorblock' entwickelt, mit paralleler nicht-invasiver Optosensorik zur online pH- und pO2-Messung ausgestattet und mit einem Labor-Roboter automatisiert werden, um sowohl Stamm- als auch Prozessentwicklung zeiteffektiv unter kontrollierten Reaktorbedingungen durchführen zu können. Zur biotechnologischen Evaluierung sollen E. coli und S. cerevisiae als Modellsysteme eingesetzt und beispielhaft durch Optimierung der Reaktionsbedingungen im Parallelansatz die NAD(P)-Gehalte in den Zellen maximiert werden. Fazit: Im Projektverlauf konnten alle Projektziele und Meilensteine fristgerecht verwirklicht werden.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: München ? Organisches Lösungsmittel ? Abfallvermeidung ? Katalysator ? Lösungsmittel ? Mikrobiologie ? Schwermetall ? Abfallreduzierung ? Bioreaktor ? Katalyse ? Messtechnik ? Reststoff ? Umweltchemikalien ? Chemische Verfahrenstechnik ? Bioverfahrenstechnik ? Biotransformation ? Biotechnologie ? Chemisches Verfahren ? Energieverbrauch ? Nebenprodukt ? Produktionstechnik ? Synthese ? Vergleichsanalyse ? Laborversuch ? Messung ? Forschungsprojekt ? Chemische Reaktion ? Ressourcenschonung ? Stoffwechsel ? Ressourceneffizienz ? Grundlagenforschung ? Schwerpunkt-Biotechnologie ?
Region: Bayern
Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2002-08-01 - 2004-07-31
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