Das Projekt "ICBio - Glyoxylatproduktion auf Zuckerbasis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Biotechnologie 1 durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens:
Glyoxylsäure, OHC-COOH, ist ein hochinteressanter Ausgangsstoff für die Synthese verschiedener heterocyclischer Verbindungen, Antibiotika, Polyacrylamide, Benzaldehyde und pharmazeutischer Bausteine. Die Herstellung von Glyoxylsäure erfolgt bisher chemisch durch Oxidation von Glyoxal mit Salpetersäure. Dieses Verfahren ist energieintensiv und führt aufgrund der Bildung von Oxalsäure zu einer schlechten Ausbeute. Obwohl Glyoxylat ein zentrales Stoffwechselintermediat in vielen Organismen darstellt, wurden unseres Wissens nach bisher keine Forschungsarbeiten zur biotechnologischen Produktion von Glyoxylat aus Zuckern publiziert. Das Ziel des geplanten Projekts ist die Entwicklung eines neuen, nachhaltigen und umweltschonenden Verfahrens zur Herstellung von Glyoxylat aus Zucker mit Hilfe von rekombinanten Bakterien-Stämmen (Escherichia coli, Corynebacterium glutamicum) inklusive der dazugehörigen Produktaufarbeitungstechnik und zwar bis in den Technikumsmaßstab.
Fazit:
Obwohl die geplanten metabolic engineering-Arbeiten mit Escherichia coli erfolgreich durchgeführt werden konnten, katalysierten die erhaltenen Stämme nicht die gewünschte Umsetzung von Glucose zu Glyoxylat. Die Ursache dafür konnte nicht identifiziert werden. Hinsichtlich der Aufarbeitung von Glyoxylat aus wässriger Lösung konnten zwei alternative Verfahren etabliert werden, die Reaktivextraktion und die Elektrodialyse. Da ein erfolgreicher Abschluss des Projekts innerhalb des von der DBU gesetzten Zeit-rahmens von zwei Jahren nicht absehbar war, wurde das Projekt nach 18 Monaten Laufzeit beendet.