Das Projekt "Entwicklung der small laccase zur Anwendung in biokatalytischen Reaktionen und Oberflächenfunktionalisierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Technische Biochemie.
Das Projekt "IBÖM02: XenoKat, Entwicklung eines biokatalytisch arbeitenden Biofilters auf Basis zellularer metallischer Werkstoffe für den gezielten Abbau von Xenobiotika" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: ASA Spezialenzyme GmbH.
Das Projekt "Förderschwerpunkt Biotechnologie: ChemBioTec: Identifizierung, Erforschung und rekombinante Herstellung innovativer Laccasen für die Produktion von Feinchemikalien im großtechnischen Maßstab zur Substitution umweltbelastender chemischer Synthesen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Greifswald, Institut für Biochemie, Abteilung Biotechnologie und Enzymkatalyse.Ziel des Projekts war es, über Laccase-vermittelte Reaktionen eine umweltfreundliche Synthese von Feinchemikalien vorzunehmen und somit im Rahmen der Weißen Biotechnologie ökoeffiziente Syntheseverfahren zu etablieren. Besonderes Augenmerk fiel hierbei auf die Gewinnung von sekundären Aminen. Dabei fanden Laccasen aus Weißfäulepilzen, direkt aus dem Pilz isoliert sowie rekombinant hergestellt, und rekombinante bakterielle Laccasen in Kopplungsreaktionen ihren Einsatz. Mit Beginn des Projekts erfolgte die Vereinbarung eine enzymvermittelte Synthese von sekundären Aminen anzustreben, um so prinzipielle Reaktionsmuster und -kinetiken für nachfolgende Untersuchungen zu erhalten. Die Beispielreaktion stellt die heteromolekulare Kopplungen eines ortho- bzw. para-dihydroxylierten, alkylsubstituierten aromatischen Laccase-Substrates und diverser aliphatischer Amine dar.
Das Projekt "Einfluss von Laccase Produktion durch Pilze und Mykorrhizen auf die Bildung und Stabilität organischer Substanzen in land- und forstwirtschaftlichen Böden" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Bodenökologie.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung von Holzwerkstoffen auf der Basis von Phenoloxidase und Peroxidase-katalysierten technischen Ligninen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Pfleiderer GmbH & Co. KG, Holzwerkstoffe.Ziel der Forschungsarbeiten ist konkret die Entwicklung eines sowohl technologisch einsetzbaren, als auch wirtschaftlich vertretbaren Bindemittels fuer Holzwerkstoffe auf rein natuerlicher Basis (Lignin-Enzym) und eines Verfahrens zur Verwendung desselben in den normalen Fertigungsanlagen der Spanplattenindustrie. Dabei ist das primaere Forschungsziel eindeutig die rein biologische Verleimung von Spanplatten ohne sonstige Bindemittelanteile, und in zweiter Linie erst - wenn sich dieses Ziel als zu hoch gesteckt erweisen sollte - die zumindest teilweise Substitution mit noch anteiliger Verwendung herkoemmlicher Bindemittel. Modellhaft interpretieren wir dabei unser System als einen biologischen 'Zweikomponentenkleber', entsprechend den in der Natur ablaufenden Lignin - Enzym - Reaktionen selbst: - die eine Komponente, der Binder, als das technische Lignin aus der Zellstoffabrikation - die zweite Komponente, der Haerter, bestehend aus den Enzymen Peroxidase oder Laccase, welche die notwendigen Radikale fuer die Polymerisation liefern.
Das Projekt "Teilvorhaben: Verwertungspotential der Produkte der mikrobiellen Kohleverfluessigung^Mikrobielle Umsetzungen an Kohle und kohlerelevanten Strukturen, Teilvorhaben: Pilzliche und enzymatische Depolymerisation von Braunkohle zur Gewinnung niedermolekularer Verbindungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Jena, Institut für Mikrobiologie, Lehrstuhl für Technische Mikrobiologie.Es wird die Depolymerisation der makromolekularen Komponenten der Braunkohle (Huminsaeuren, Matrix) durch spezielle Pilze sowie durch deren extrazellulaere Enzyme untersucht. Ziel ist die Gewinnung niedermolekularer Produkte mit potentiellem Wertstoffcharakter fuer mikrobielle und chemische Folgesynthesen. Im Zentrum der Forschung stehen die katalytischen Eigenschaften der ligninolytischen Schluesselenzyme: Mangan-Peroxidase, Lignin-Peroxidase und Laccase. Hochaktive Produzenten dieser Enzyme stehen aus der vorangegangenen Projektphase zur Verfuegung. Die Prozesse der enzymatischen Kohledepolymerisation werden so optimiert, dass maximale Ausbeuten an niedermolekularen Produkten entstehen und die Repolymerisation minimiert wird. Die dem Depolymerisationsprozess zugrunde liegenden Regulationsmechanismen, insbesondere die Rollen niedermolekularer Mediatoren, werden aufgeklaert. Ziel ist die Klaerung der Frage, ob durch das komplexe System aus Enzymen und Cofaktoren produzierenden Pilz oder durch isolierte Enzyme eine effektivere Kohledepolymerisation erreicht werden kann.
Das Projekt "Genetical and Biochemical Studies of Populations of Botrytis cinerea on Grapevine - Studies of the Infection Processes of Grapevine Associated with Lytic Enzymes of the Pathogen and the Phenology of the Host^Etudes genetiques et bochimiques des populations de Botrytis cinerea ainsi que des processus d'infection de la vigne liees aux enzymes lytiques du parasite et au developpement phenologique de la plante-hote (FRA)" wird/wurde gefördert durch: Bundesamt für Landwirtschaft, Bundesverwaltung Volkswirtschaftsdepartement eidg.. Es wird/wurde ausgeführt durch: Station federale de recherches en production vegetale de Changins.Definition du stade de developpement de la vigne le plus sensible aux infections primaires. Etudes de l'incidence du taux d'infection floral sur le developpement de la pourriture aux vendanges. Caracterisation biochimique et genetique des enzymes lytiques impliquees dans les infections florales et preparation d'anticorps et de sondes moleculaires comme outils de detection du parasite dans la plante-hote en vue d'etudes epidemiologiques indispensables a l'etablissement d'un systeme de prevision des risques de pourriture. La caracterisation genetique des populations de Botrytis permettra de determiner, entre autre, le niveau de resistance des populations d'un vignoble a un fongicide donne et de tester l'homogeneite de ces populations avant l'installation d'essais de traitement. (FRA)
Das Projekt "FSP-Klebstoffe: Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten (BioBond), Teilvorhaben 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Lehrgebiet für Bioverfahrenstechnik.Obwohl inzwischen ein großer Anteil an Werkstoffen als Recycling-fähige Variante verfügbar ist, wurde deren Fügung meist nicht berücksichtigt. Somit ist das fertige Produkt oft ein Hybrid aus rezyklierbaren petrochemischen Materialien und Klebemitteln, die diese Verbinden. Daraus ergibt sich in dem angestrebten Projekt das Ziel, einen Klebstoff auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Zur Erreichung der notwendigen Haftfähigkeit ist die Kombination der strukturellen Vorteile von Lignin und einer Nachahmung biologischer Haftkräfte vorgesehen. So soll ein neuer biomimetischer Klebstoff entwickelt werden, der zum größten Teil aus Pflanzenresten besteht. Ein besonderer Vorteil des neuen Materials wäre dessen biologische Abbaubarkeit. Trotz der prinzipiellen Einsatzbarkeit von Lignin als Klebstoff kann das Material zurzeit nicht mit petrochemischen Derivaten konkurrieren. Dies ist insbesondere in einer geringen Haftung an glatten Oberflächen begründet. Aus diesem Grund ist eine Kombination der Ligninstruktur mit der primären Komponente von Muschelklebern, dem 3,4-Dihydroxyphenylalanin (DOPA), vorgesehen. DOPA zeigt sehr guten Hafteigenschaften. Durch die Kombination beider Stoffklassen können zwei leistungsfähige natürliche Bindungsmittel genutzt werden, um einen neuen, biologisch abbaubaren Klebstoff zu erschaffen. Es wird zunächst eine biokatalytische Kopplung des DOPA mit Lignin unter Einsatz von Laccasen verfolgt. Dies beinhaltet die Identifizierung geeigneter Laccasen, sowie Untersuchungen von Mediatoren in Bezug auf ihr Redoxpotential und Diffusivität. Ferner sind detaillierte Studien zum Reaktionsverlauf der Bindung und eine analytische Erfassung der gebildeten Produkte vorgesehen. Neben der Entwicklung des Klebstoffs muss auch eine auf die Verbundmaterialien abgestimmte Oberflächenvorbehandlung entwickelt werden, die eine optimale Haftung des Klebstoffes. Dies wird im Rahmen von Untersuchungen zu Materialvorbehandlungen und Fügefestigkeiten erreicht.
Das Projekt "FSP-Klebstoffe: Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten (BioBond), Teilvorhaben 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Tübingen, Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut.Obwohl inzwischen ein großer Anteil an Werkstoffen als Recyclingfähige Variante verfügbar ist, wurde deren Fügung meist nicht berücksichtigt. Somit ist das fertige Produkt oft ein Hybrid aus rezyklierbaren petrochemischen Materialien und Klebemitteln, die diese Verbinden. Daraus ergibt sich in dem angestrebten Projekt das Ziel, einen Klebstoff auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Zur Erreichung der notwendigen Haftfähigkeit ist die Kombination der strukturellen Vorteile von Lignin und einer Nachahmung biologischer Haftkräfte vorgesehen. So soll ein neuer biomimetischer Klebstoff entwickelt werden, der zum größten Teil aus Pflanzenresten besteht. Ein besonderer Vorteil des neuen Materials wäre dessen biologische Abbaubarkeit. Trotz der prinzipiellen Einsatzbarkeit von Lignin als Klebstoff kann das Material zurzeit nicht mit petrochemischen Derivaten konkurrieren. Dies ist insbesondere in einer geringen Haftung an glatten Oberflächen begründet. Aus diesem Grund ist eine Kombination der Ligninstruktur mit der primären Komponente von Muschelklebern, dem 3,4-Dihydroxyphenylalanin (DOPA), vorgesehen. DOPA zeigt sehr gute Hafteigenschaften. Durch die Kombination beider Stoffklassen können zwei leistungsfähige natürliche Bindungsmittel genutzt werden, um einen neuen, biologisch abbaubaren Klebstoff zu erschaffen. Es wird zunächst eine biokatalytische Kopplung des DOPA mit Lignin unter Einsatz von Laccasen verfolgt. Dies beinhaltet die Identifizierung geeigneter Laccasen, sowie Untersuchungen von Mediatoren in Bezug auf ihr Redoxpotential und Diffusivität. Ferner sind detaillierte Studien zum Reaktionsverlauf der Bindung und eine analytische Erfassung der gebildeten Produkte vorgesehen. Neben der Entwicklung des Klebstoffs muss auch eine auf die Verbundmaterialien abgestimmte Oberflächenvorbehandlung entwickelt werden, die eine optimale Haftung des Klebstoffes auf den Materialien gewährleistet. Dies wird im Rahmen von Untersuchungen zu Materialvorbehandlungen und Fügefestigkeiten bei technisch relevanten Materialien erreicht.
Das Projekt "Optimierte Überführung der Cellulose und Hemicellulose von Getreidestroh in Zuckermonomere durch den kombinierten Einsatz der Thermodruckhydrolyse und neuartiger Enzymquellen^Teilvorhaben 4: Produktion und Optimierung glycolytischer Enzyme, Teilvorhaben 3: Cellulose-abbauende Archaea" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH.Um den Aufschluss der Lignocellulose aus Getreidestroh kostengünstiger und effizienter zu machen sollen mikrobieller Enzyme wie Cellulasen, Hemicellulasen, Laccasen und Peroxidasen aus extremophilen Mikroorganismen (vorwiegend Archaea) isoliert werden. Die DSMZ besitzt weltweit die umfangreichste Sammlung extremophiler Mikroorganismen. Das Temperaturoptimum der Cellulaseenzyme dieser extremophilen Organismen liegt oft bei etwa 80 Grad C, was u.a. die Gefahr einer Kontamination mit anderen mesophilen Bakterien reduziert. Dadurch wird sich die Ausbeute an Zucker und damit in Folge auch die Bioethanolproduktion erhöhen. Um das Ziel zu erreichen, wird die DSMZ zunächst extremophile Organismen auf ihre cellulolytische Aktivitäten hin untersuchen und dem Verbundpartner SeqLab zur DNA-Sequenzierung zur Verfügung stellen. Außerdem wird die DSMZ SeqLab bei der Suche nach cellulolytischen Genen, die durch Metagenomanalyse von Umweltproben erhalten wurden, mit ihrer Bioinformatik unterstützen. Die Neuisolate der cellulolytischen Mikroorganismen werden von der DSMZ in Reinkultur genommen, chemotaxonomisch charakterisiert und unter besonderer Berücksichtigung der metabolischen Eigenschaften phänotypisiert werden. Dies ist notwendig um die Neuisolate valide benennen zu können. Die axenischen Kulturen der identifizierten Stämme werden an der DSMZ durch Gefriertrocknung und Lagerung konserviert, damit sie für die Herstellung von Enzymen zur Verfügung stehen.
