Das Projekt "Enzymatik des Dichlorbenzolabbaus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Biotechnologie, Fachgebiet Technische Biochemie durchgeführt. Die ersten drei Schritte des aeroben Dichlorbenzolabbaus werden von der Dichlorbenzol-Dioxygenase, der Dihydrodiol-Dehydrogenase und der Dichlorcatechol-1,2-Dioxygenase katalysiert. Die Dichlorcatechol-1,2-Dioxygenase einer Reinkultur aus dem Flusssediment der Mulde bei Bitterfeld, die auf p-Dichlorbenzol als einziger Kohlenstoff- und Energiequelle waechst, soll gereinigt werden. Das Enzym soll mit ringspaltenden Dioxygenasen anderer Organismen verglichen werden. Weiterhin soll die Regulation der Enzymsynthese und die Substratspezifitaet der ersten drei Enzyme des Abbauweges untersucht werden. Weiterhin wird versucht, aus einer anaeroben Mischkultur aus dem Konsortium die Organismen zu isolieren, die fuer die reduktive Dechlorierung verantwortlich sind.
Das Projekt "Teilprojekt D 02: Mikrobiologie und Enzymatik des anaeroben Chlorbenzolabbaus und der mikrobiellen Eliminierung von 1,2-Dichlorpropan und Dichlordiisopropylether" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Biotechnologie, Fachgebiet Technische Biochemie durchgeführt. Aus einem stabilen anaeroben Konsortium von wenigen Bakterienarten soll der dechlorierende Organismus oder die dechlorierenden Organismen isoliert werden. Nach der physiologischen Charakterisierung der Organismen soll das fuer die Chlorabspaltung verantwortliche Enzymsystem gereinigt und charakterisiert werden, um den Mechanismus der Dechlorierungsreaktion aufzuklaeren. Die beiden Chloralkane 1,2-Dichlorpropan und Dichlordiisopropylether fallen bei der chemischen Synthese von Propylenoxid ueber Propylenchlorhydrin an. Sie gelangen in groesseren Mengen in das Prozessabwasser: Es sollen Kulturen etabliert werden, die aerob oder anaerob die beiden Chloralkane dechlorieren und moeglichst als Energie- und Kohlenstoffquelle nutzen. Nach der Isolierung von Reinkulturen ist geplant, die Abbauwege aufzuklaeren und die beteiligten dechlorierenden Enzyme zu reinigen und zu charakterisieren.
Das Projekt "Hydrothermolyse von Biomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Waagner-Biro AG durchgeführt. Das Verfahren bewirkt einen sehr umweltfreundlichen Aufschluss von Biomasseprodukten wie z.B. Stroh, Holz, Altpapier, da als Agens nur Wasser verwendet wird. In einem Perkolationsreaktor wird die pflanzliche Biomasse bei ca. 200 Grad Celsius mit Wasser durchstroemt, dabei loesen sich die Hemicellulose und ein wesentlicher Anteil des Lignins im Eluat. Da die Hemicellulose zwar in ihrem Molekulargewicht verringert, aber qualitativ in der Loesung erhalten wird, steht sie fuer die enzymatische Verzuckerung vollstaendig zur Verfuegung. Der Rueckstand, der die Cellulose enthaelt, ist nach etwa halbstuendigem Betrieb ideal fuer eine nachfolgende enzymatische Verzuckerung aufgeschlossen. Ueber 90-prozentige Verzuckerungsraten werden dabei erhalten. Nach der Verzuckerung des Hemicelluloseneluats koennen Produkte wie Xylit und Furfural in hohen Ausbeuten erhalten werden. Die Pentoseloesungen sind auch fermentativ zu Butanol, Ethanol oder Hefe umsetzbar. Aus der vorbehandelten und verzuckerten Cellulose kann das breite Spektrum der Glucosechemie (Herstellung von Ethanol, Ethylen, Zitronensaeure, Antibiotika, Hefe, usw.) erschlossen werden.