Das Projekt "Verbund Industrielle Nutzung von Biokatalysatoren: Entwicklung eines modellhaften biotechnologischen Verfahrens zur umweltverträglichen fermentativen Produktion von Brenztraubensäure - Förderschwerpunkt Biotechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Biotechnologie 1 durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Der steigende Bedarf an Brenztraubensäure (Pyruvat) im pharmazeutisch-medizinischen Bereich sowie als Nahrungsergänzungsmittel erfordert die Etablierung einer Alternative zur energieaufwändigen klassischen Herstellung durch Pyrolyse von Weinsäure. Ziel des Forschungsprojekts war daher die Entwicklung eines hocheffizienten biotechnologischen Verfahrens zur Herstellung von Pyruvat aus Glucose mittels rekombinanter Escherichia coli-Stämme. Die dabei eingesetzte Strategie, Zellwachstum und Produktbildung durch die Verfügbarkeit eines essenziellen Cosubstrats (Acetat) zu regulieren, besitzt Modellcharakter für viele Fermentationsprozesse. Fazit: Die im Projektantrag formulierten Ziele konnten klar erreicht und in vielen Fällen sogar übertroffen werden. Es konnte ein rekombinanter Escherichia coli-Stamm konstruiert und charakterisiert werden, der mit bisher unerreichten Raum-Zeit-Ausbeuten und Selektivität Glucose in Pyruvat umsetzt und ausscheidet. Die Evaluierung des Prozesses hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit ergab klare Vorteile für das biotechnologische Verfahren gegenüber dem chemischen Verfahren zur Pyruvat-Herstellung durch Brenzen von Traubensäure. Insofern kann ein sehr positives Fazit gezogen werden und das beschriebene Verfahren als Musterbeispiel für die Vorzüge biotechnologischer Produktionsprozesse mit rekombinanten Mikroorganismen aufgeführt werden.