Description: Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie durchgeführt. METAFOR entwickelt einen eleganten und wirtschaftlichen Hybridansatz für die elektrochemische CO2-Reduktion zu C1-Verbindungen und die nachfolgende biologische Umwandlung zu wichtigen Basischemikalien. Die methylotrophe Hefe Ogataea polymorpha wird zu einem Plattformorganismus für die Umsetzung der C1-Verbindungen Methanol und Formiat zu Wertprodukten aufgebaut. Hierfür wird sowohl die native Fähigkeit der Methanolassimilation ausgenutzt als auch ein synthetischer Formiatverwertungsweg entwickelt. Der rekombinante Stamm wird in METAFOR beispielhaft eine organische Säure (Laktat), einen Alkohol (Isobutanol), ein Isoprenoid (Isopren) und ein Keton (Aceton) synthetisieren. Basierend auf den in METAFOR entwickelten Metabolic Engineering Werkzeugen für den Organismus kann die Plattform leicht auf weitere relevante Chemikalien ausgeweitet werden. METAFOR kombiniert den mikrobiellen Prozess mit einer vorgeschalteten chemischen CO2-Reduktion zu Formiat. Dazu wird der chemische Prozess so optimiert, dass das Formiat in einer biokompatiblen, wässrigen Lösung bereitgestellt wird, die direkt in die nachfolgende Fermentation eingespeist werden kann. Hierdurch wird eine Aufreinigung des C1 Edukts unnötig und die Prozessökonomie verbessert. Durch die Kombination chemischer und biologischer Prozesse zur C1 Umwandlung nutzt METAFOR die Vorteile beider wirkungsvoll aus: Die chemische Gaskonversion erlaubt eine kosteneffektive Reduktion von CO2 zu einfachen C1-Verbindungen, die katalytische Überlegenheit biologischer Systeme erlaubt die effiziente Umwandlung in komplexere Wertprodukte. Die Verwendung nicht-gasförmiger C1 Substrate umgeht die Stofftransportlimitationen von Gasfermentationen. Die METAFOR Strategie trägt damit direkt zur Lösung prominenter Herausforderungen der C1-basierten Produktsynthese bei und liefert somit einen starken Beitrag zur Etablierung einer nachhaltigen Bioökonomie und einer verringerten Abhängigkeit der chemischen Produktion von fossilen Ressourcen.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Methanol ? Milchsäure ? Pflanzenphysiologie ? Substrat ? Aceton ? Alkohol ? Chemische Industrie ? Elektrochemie ? Isopren ? Fermentation ? Hefe ? Katalyse ? Keton ? Kohlendioxid ? Probenaufbereitung ? Organische Säure ? CO2-Minderung ? Bioökonomie ? Chemikalien ? Nicht erneuerbare Ressource ? Organismen ? Ressource ? Kombinationssystem ? Werkzeug ?
Region: Brandenburg
Bounding box: 13.01582° .. 13.01582° x 52.45905° .. 52.45905°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2020-02-01 - 2023-01-31
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