Description: Das Projekt "Erstmaliger technischer Einsatz von Pilzsekretomen zur effizienten stofflichen Verwertung von Stroh- und Holzresten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmittelbiotechnologie durchgeführt. Lignocellulosen (Stroh, Holz) sind im Unterschied zu den begrenzten fossilen Rohstoffen Erdöl und Koh-le aufgrund der Primärproduktion höherer Pflanzen in nahezu unerschöpflicher Menge vorhanden. Das komplexe, widerstandsfähige Lignocellulose-Netzwerk ist chemisch nur schwer angreifbar. Um an die ökonomisch interessanten Grundbestandteile zu gelangen, muss das Lignocellulosegerüst aufgeschlossen werden. Vor dem Hintergrund des Nachhaltigkeitsprinzips muss dies so schonend wie möglich erfolgen. Es erscheint daher vielversprechend, sich des natürlichen Abbaupotentials von Mikroorganismen zu bedienen, die evolutionär einzelne Bestandteile der Lignocellulose als Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen. Die effektivsten dieser Organismen finden sich unter den filamentösen Pilzen. Asco- und Basidiomyceten verfügen über eine komplexe, einzigartige Ausstattung an extrazellulären Biokatalysatoren (Sekretom), welche ihnen den enzymatischen Aufschluss lignifizierter Biopolymere ermöglicht. Der Projektansatz kombiniert die moderne Bioverfahrenstechnik mit der Proteomanalytik und der DNA-Rekombinationstechnik, um den in der Natur ablaufenden Kohlenstoffkreislauf effizient nachzubilden und gezielt für die Verwertung von nachwachsenden Rohstoffen einzusetzen. Neuartig ist die vergleichende Untersuchung und verfahrenstechnische Kombination biochemisch unterschiedlicher extrazellulärer Enzymbestecke aus Holz bewohnenden Asco- und Basidiomyceten sowie deren gezielte Nutzung. Obwohl die Mechanismen der Holzzersetzung durch lignocellulytische Pilzenzyme seit über drei Jahrzehnten intensiv untersucht werden, fehlten bislang systematische Studien zur Analyse des komplexen Sekretoms von Asco- und Basidiomyceten. Mit Abschluss des Projektes stehen nun erstmals umfassende Datensätze zu den Sekretomen des Ascomyceten Xylaria polymorpha und des Basidiomyceten Pleurotus sapidus bei Kultur auf dem nachwachsenden Rohstoff Rapsstroh zur Verfügung. Wildtypenzyme wurden aus Kulturen beider Organsimen präpariert und erfolgreich zur Umsetzung von Modellsubstraten eingesetzt. Mehrere sekretierte Enzyme aus P. sapidus wurden in heterologe Wirte kloniert und in aktiver Form exprimiert. Nach abschließender bioinformatischer Auswertung der generierten Daten wurden optimierte Enzymcocktails zum Aufschluss von Rapsstroh und Holz eingesetzt und dabei Ligninfraktionen freigesetzt. Über die von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt bewilligten Finanzmittel hinaus haben alle beteiligten Partner das Projekt mit Haushaltsmitteln und der Einbindung von zusätzlichem Personal unterstützt.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Gießen ? Erdöl ? Stoffliche Verwertung ? Naturpolymer ? Zellulose ? Lebensmittelchemie ? Basidiomyceten ? Enzym ? Landwirtschaftlicher Abfall ? Nachwachsender Rohstoff ? Stroh ? Holz ? Ascomycet ? Nicht erneuerbarer Rohstoff ? Bioverfahrenstechnik ? Biomassenutzung ? Biotechnologie ? Energiequelle ? Erneuerbare Ressource ? Kohlenstoffkreislauf ? Studie ? Vergleichsanalyse ? Mikroorganismen ? Pilz ? Pflanze ? Rohstoffreserve ? Abfallbiomasse ? Abbau ? Finanzierung ? Nachhaltigkeit ? Isolierung ? Pilzsekretome ?
Region: Hessen
Bounding box: 9° .. 9° x 50.55° .. 50.55°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2009-05-01 - 2011-08-31
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