Das Projekt "Optimierung von DNA-Arrays zur Analyse von Milch und Milchprodukten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Centrum für Angewandte Gensensorik durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das deutsche Lebensmittelrecht schreibt für Milch und Milchprodukte zahlreiche Qualitätskontrollen vor. Ziel der z.T. mehrtägigen, erst nach Ablauf des Produktionsprozesses durchgeführten Tests ist es, den Verbraucher vor Krankheitserregern, wie z. B. coliformen Bakterien, zu schützen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Seiten des Verbraucherschutzes und nicht im Bemühen, potenzielle Fehlproduktionen und die damit verbundenen Umweltbelastungen zu verhindern, die bei der Entsorgung der Fehlchargen und der Reinigung der Fermenter entstehen. Kernpunkt des vorliegenden Projekts war es, potenzielle Fehlchargen bei der Herstellung von Milchprodukten bereits im Vorfeld der Milchverarbeitung zu erkennen und zu vermeiden, indem mit Hilfe der Mikroarray-basierten Gen-Analyse alle wichtigen biologischen Parameter simultan erfasst werden, die Auskunft über den Zustand der zu verarbeitenden Milch bzw. über die Aktivität der Starterkulturen während der Milchfermentation geben. Auf Basis der neuen Methode der DNA-Chip-Technologie soll dafür ein schnelles und kostengünstiges Analysesystem aufgebaut werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Die neue Technologie der DNA-Chip-Hybridisierung bietet die Chance, ein Monitoring-System zu entwickeln, das in einem Arbeitsgang die erforderlichen Informationen über die mikrobiologische Zusammensetzung und das genetische Potenzial der an der Fermentation beteiligten Mikroorganismen liefert und damit eine Prognose über den Fermentationsverlauf erlaubt. Die Aufgaben des Projekts sind folgende: 1. Festlegung der für die Beurteilung der Milch und deren Verarbeitung erforderlichen Gen-Analysen. 2. Optimierung der Gen- und Organismusspezifischen Oligonukleotidsequenzen im Hinblick auf maximale Hybridisierungseffizienz und minimale unspezifische Bindungsreaktionen der Sonden auf dem DNA-Mikroarray. 3. Optimierung der Funktionalität derartiger DNA-Chips und Erprobung ihrer Einsetzbarkeit für die frühzeitige Erkennung von Milch-Fehlfermentationen unter Praxisbedingungen. Fazit: Trotz erfolgreicher Ausarbeitung eines Verfahrens, das erstmals die Simultan-Analyse diverser Mikroorganismen und deren genetischen Eigenschaften in Starterkulturen und Milchprodukten mit Hilfe der DNA-Mikroarray-Technologie erlaubt, wird die Milchindustrie dieses Verfahren angesichts des enormen Kostendrucks und des derzeitigen Preisverfalls bei den bisherigen Analyseverfahren innerhalb der nächsten 5 Jahre vermutlich noch nicht einsetzen, insbesondere da das neue Milch-Chip basierte Verfahren noch nicht als gesetzlich vorgeschriebenes und/oder nach Paragraph 35 LMBG zugelassenes Analyseverfahren eingeführt ist.
Das Projekt "Vortragsreihe 'Pfingstsymposien 1999, 2000 und 2001 - Schritt fuer Schritt ins neue Jahrtausend' - Foerderschwerpunkt: Biotechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Trägerverbund des Zentrums für Umwelt und Kultur Benediktbeuern e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Foerderschwerpunkt Biotechnologie: Verbund Sensorik in der Biotechnologie 'Laser- und Biosensorik fuer in-situ Analysen im Brauprozess'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Laser-gestützten faseroptischen Messsystems für Fluoreszenz-, Absorptions-/Remissions- und Streulichtuntersuchungen im UV/VIS-NIR-Spektralbereich für den Einsatz bei in situ-Untersuchungen in verschiedenen Phasen der Bierherstellung bzw. -abfüllung (LA-SER IN-SITU-ANALYSESYSTEM, LISA). Neben der Qualitätskontrolle von Rohstoffen und Produkten dient das System der Verfahrensoptimierung, z. B. in Bezug auf Wasser- und Energieverbrauch sowie Filtereinsatz, und kann deshalb einen signifikanten Beitrag zur Umweltentlastung und Ressourcenschonung leisten. Das LISA wird aufgebaut, charakterisiert und optimiert für den Nachweis, die Erfassung bzw. die quantitative Bestimmung folgender Parameter: (1) Diodenlaserspektroskopie im NIR zur Erfassung des molekularen Sauerstoffs in der Gasphase sowie Fluoreszenzlöschung immobilisierter Farbstoffe zur Sauerstoffmessung in flüssiger Phase, (2) Laserlichtstreuung und laserinduzierte Fluoreszenz für die Messung des Zellwachstums bzw. der Zellmasse, (3) Absorptions- und Remissionsmessungen im UV/VIS-Spektralbereich zur Bestimmung des Bitterstoffgehalts und der Trübung, (4) laserinduzierte Fluoreszenz für den Nachweis von Giftstoffen im Malz, z. B. Aflatoxine, und Kontaminanten im Brauwasser, z. B. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Die wissenschaftliche Begleitung und die Grundlagenuntersuchungen erfolgen dabei am Institut für Physikalische Chemie und Theoretische Chemie der Universität Potsdam, während die anwendungsbezogenen Arbeiten und die online-Analytik des Brauprozesses direkt in den Labors und an den Anlagen der Brauerei Kitzmann Bräu KG durchgeführt werden. Ein O2-Analysator auf Diodenlaserbasis wird von der Firma Bernt GmbH für den Einsatz in der Brauerei konzipiert und optimiert. Weiterhin optimiert die Ana-lytikfirma PreSens GmbH, die auf O2-Sensoren für Messungen in der flüssigen Phase spezialisiert ist, ein Sensorsystem für Messungen direkt an den Brauereianlagen, mit dem die Sauerstoffmessungen nach der Abfüllung in den Flaschen vorgenommen werden.
Das Projekt "Verbund Sensorik in der Biotechnologie: Öffentlichkeitsarbeit sowie fachliche und logistische Koordination des Gesamtverbunds Entwicklung und praktische Erprobung innovativer Sensoren mit dem Ziel des produkt- bzw. p" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Technische Chemie durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Um den Wirtschaftsstandort Deutschland auch nach der Jahrtausendwende attraktiv und ausbaufähig zu gestalten, ist es nicht nur nötig, neue Verfahren und Produktionsprozesse zu entwickeln. Vielmehr ist es unerlässlich, neue und bestehende industrielle Produktionsprozesse an dem Leitbild 'Sustainable Development' (Nachhaltigkeit) zu orientieren. Nur durch die Entwicklung neuer umweltentlastender oder ressourcenschonender Technologien, Produkte und Produktionsprozesse wird sich ein Wirtschaftsstandort Deutschland in ökonomischer und ökologischer Sicht stabil, sicher und richtungsweisend entwickeln können. Dieses soll im Verbund durch den Einsatz von Biosensorsystemen erreicht werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Die Ziele des Verbunds Sensorik lassen sich wie folgt zusammenfassen: 1. Definition von Prozessleitgrößen in bestehenden und zu entwickelnden Prozessen, um eine Umweltentlastung und Ressourcenschonung unter ökonomischen Gesichtspunkten zu erreichen. 2. Planung, Konzeption und Aufstellung von Analysensystemen, um diese Prozessleitgrößen unter den vom Prozess vorgegebenen Zeitkonstanten zu erfassen. 3. Erhalten, Definition und Erarbeitung von Datenauswertungs- und Prozessregelstrategien. 4. Optimierung und Einsatz der Analysensysteme an den realen Prozessen. 5. Bereitstellung der Messdaten für ein betriebliches Umweltkostenmanagement. 6. Ausarbeitung der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Prozesse. 7. Bereitstellung valider Daten, um die Umweltentlastung und Ressourcenschonung durch biotechnologische Verfahren/Produkte im Sinne eines produkt- und produktionsintegrierten Umweltschutzes aufzuzeigen. Ziel des Koordinations-Projekts war es, den Gesamtverbund flexibel und effizient zu gestalten und jederzeit die Resultate und Aufgaben den anderen Partnern zukommen zu lassen. Hier wurde besonderer Wert darauf gelegt, einzelne Problemstellungen nicht unabhängig voneinander zu bearbeiten, sondern die Einzelarbeiten aufeinander abzugleichen. Über den Koordinator sollten öffentlichkeitswirksame Kontakte hergestellt werden, die den Verbund in seiner Gesamtheit der Öffentlichkeit aber auch interessierten Industriepartnern im In- und Ausland vorstellen. Hier wurde auch eine aktive Einbeziehung der Medien, der Politik und der Verbände (Industrie- und Umweltverbände) angestrebt, um eine schnelle Verbreitung der erzielten Ergebnisse zu erreichen. Fazit: Die Koordinationsstelle war für die Organisation und Durchführung verschiedener Veranstaltungen verantwortlich, im Rahmen derer die beteiligten wissenschaftlichen Projekte präsentiert wurden. Darüber hinaus wurde die Koordinationsstelle von den Projektpartnern für die organisatorische Unterstützung der Einzelprojekte in Anspruch genommen. Sie war auch Keimzelle vieler Aktivitäten der verschiedenen TF-Gruppen. Diese Aktivitäten wurden allerdings nur sehr zögernd von den Projektpartnern angenommen.
Das Projekt "Entwicklung einer innovativen DNA-Chip-Technologie zur industriellen Herstellung rekombinanter Proteine mit dem Ziel hoher Raum-/Zeit-Ausbeuten sowie optimalen Resso" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Mikrosystemtechnik E-7 durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel des Projekts beinhaltet die Etablierung und Optimierung der DNA-Chip Technologie für den Routineeinsatz in Forschungs- und Anwendungsgebieten, wo komplexe Nukleinsäuregemische schnell und umfassend detektiert werden müssen. Eine kostengünstige Parallelisierung und Miniaturisierung des DNA-Chips, die die Bearbeitungszeit und die erforderlichen Probenmengen um mehrere Größenordnungen reduzieren, bedeuten produktintegrierten Umweltschutz durch Vermeidung bzw. Verringerung von Abfall und sind aus diesen Gründen das primäre Ziel des Projekts. Im Zuge der Optimierung von DNA-Chip-Technologie soll ein neues Detektions- und Drucksystem entwickelt werden, das ein einfaches, kostengünstiges und anwendungsorientiertes Verfahren zur Herstellung von DNA-Chips bietet. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Die Optimierung und die Herstellung von DNA-Chip-Drucksystemen sowie von Chips waren dazu geeignet ergänzende Erkenntnisse für die Charakterisierung des Überflussmetabolismus im E. coli-Stamm über Genomweite Expressionsanalyse zu gewinnen. Zur Herstellung von E. coli-DNA-Chips wurden alle Gene dieses Organismus mit spezifischen Primern PCR-amplifiziert. Nach Überprüfung der Identität und des Reinheitsgrads der PCR-Produkte wurden diese mit einem DNA-Chip Roboter auf modifizierten Glasoberflächen immobilisiert. Mit diesen hergestellten Chips wurden die Untersuchungen zur globalen Veränderung der Genexpression von E.coli beim Überflussmetabolismus durchgeführt. Zur Etablierung einer Chip-Hybridisierung zur Analyse von komplexen, prokaryontischen Mischkulturen wurden vorwiegend molekularbiologische Methoden angewendet. Die Vorraussetzungen für die Chip-Hybridisierungen wurden mit folgenden angewandten Methoden erreicht: Bakterienkultivierung in Flüssigmedien, RNA-Isolierung und Konzentrierung, Polyacrylamidgelelektrophorese, cDNA-Synthese, Fluoreszenzmarkie-rung, Präparation der Poly-L-Lysin-Chips und Nachbehandlung der Arrays. Im Zuge der Entwicklung von DNA-Chip-Drucksystemen wurden die etablierten Plasmapolymerisierungs- und plasmaunterstütztes Ätz-, Verbindungs- und Beschichtungsverfahren verwendet. Dazu gehören LPCVD-Beschichtungsverfahren, Plasmapolymerisierungsmethoden, nasschemische Tiefenstrukturierung in Kaliumhydroxidlösung und plasmaunterstützte Ätzprozesse. Fazit: Wie im Antrag geplant, gelang es die DNA-Chip-Technik für den Modellorganismus E. coli zu etablieren und zur Charakterisierung des Acetatstresses und der aeroben Acetatbildung erfolgreich einzusetzen. Die in dem Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, dass neben den durch die Miniaturisierung bedingten rein quantitativen Vorteilen, die DNA-Chip-Analysen auch qualitativ eine neue Ebene bei der funktionellen Untersuchung von Genen eröffnen. usw.
Das Projekt "Entwicklung eines innovativen Sensorsystems zur ressourcenschonenden Steuerung alkoholischer Gärungen am Beispiel der Most- und Sektgrundweinverarbeitung - Förderschwerpunkt: Biotechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Herstellung von Wein ist ein Handwerk mit alter Tradition und wird bestimmt vom Wissen und der Erfahrung der Winzer. Die Biotechnologie hat in der Kellerwirtschaft bisher nur wenig Einzug gehalten. In den letzten Jahren kam es bei der Herstellung von Wein und Sekt zunehmend zu nicht aufgeklärten Gärstörungen, die aufgrund mangelnder Steuerung zu spät erkannt wurden und somit zur Produktion qualitativ minderwertiger Weine und Sekte oder zu Fehlchargen führten. Zielsetzung des Projekts war die Entwicklung eines Sensorsystems auf Basis der biologischen Aktivität der Hefen, das die Vergärbarkeit des einzusetzenden Gärsubstrats (Most oder Sektgrundwein) überprüft und zur Steuerung der alkoholischen Gärung eingesetzt werden kann. Eine Vorabprüfung der Vergärbarkeit soll eine Vorhersage von Gärstörungen ermöglichen und durch den gezielten Einsatz von Gärhilfsstoffen Fehlchargen vermindern. Aus ökologischer Sicht können aus den Erkenntnissen zur Qualität der Moste und Grundweine Strategien für eine umweltschonende Düngung und Bearbeitung der jeweiligen Rebanlagen abgeleitet werden. Zweites Ziel war die Entwicklung eines Sensors, mit dessen Hilfe die physiologischen Vorgänge bei der alkoholischen Gärung online oder zumindest zeitnah verfolgt werden können. Ein solches Messsystem existiert bislang nicht; die Gäransätze in den Kellereien werden vielmehr noch als black-box-Systeme gehandhabt. So können Gärstörungen erst dann festgestellt werden, wenn es für Maßnahmen zu ihrer Beseitigung in der Regel zu spät ist. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Das Messsystem beruht auf der amperometrischen Detektion redoxaktiver Stoffwechselintermediate der Hefen. Die Hefen oxidieren Fruktose und Glukose mittels verschiedener Enzyme zu Kohlendioxid und Ethanol. Enzyme, Reaktionsprodukte von Enzymreaktionen sowie die Moleküle der Elektronentransportkette sind elektrochemisch aktive Substanzen. Für erste grundlegende Arbeiten wurde eine Messzelle entwickelt, die mit standardisierten Elektroden ausgestattet wurde. Die Elektroden werden an einen Potentiostaten angeschlossen. Außerdem können weitere Elektroden eingesetzt werden, um Parameter wie das Redoxpotenzial parallel online zu messen. Die analogen Signale der Elektroden bzw. des Potentiostaten werden über einen Analog-/Digital-Wandler in einen Computer gespeist. Die Zelle besteht aus Glas und verfügt über einen Doppelmantel zur Temperierung des Inhalts. Das Volumen der Zelle beträgt etwa 270 ml. Es ist möglich die Zelle im Batchbetrieb zu führen oder einen Bypass anzuschließen. Es wurden erste Versuche zur Vergärbarkeit mit verschiedenen Medien und zum online-Monitoring in dieser Zelle durchgeführt. Nachteilig an dem Elektrodenaufbau ist die relativ schlecht reproduzierbare Anströmung der Elektrodenoberfläche, was zu Abweichungen in den absolut gemessenen Strömen führte. ...
Das Projekt "Verbund Sensorik in der Biotechnologie: Oeffentlichkeitsarbeit sowie fachliche und logistische Koordination des Gesamtverbunds Entwicklung und praktische Erprobung innovativer Sensoren mit dem Ziel des produkt- bzw. produktionsintegrierten Umwelts..." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Technische Chemie durchgeführt. Um den Wirtschaftsstandort Deutschland auch nach der Jahrtausendwende attraktiv und ausbaufähig zu gestalten, ist es nicht nur nötig, neue Verfahren und Produktionsprozesse zu entwickeln. Vielmehr ist es unerlässlich, neue und bestehende industrielle Produktionsprozesse an dem Leitbild 'Sustainable Development' (Nachhaltigkeit) zu orientieren. Nur durch die Entwicklung neuer umweltentlastender oder res-sourcenschonender Technologien, Produkte und Produktionsprozesse wird sich ein Wirtschaftsstandort Deutschland in ökonomischer und ökologischer Sicht stabil, sicher und richtungsweisend entwickeln können. Dieses soll im Verbund durch den Einsatz von Biosensorsystemen erreicht werden. Die Ziele des Verbunds Sensorik lassen sich wie folgt zusammenfassen: 1. Definition von Prozessleitgrößen in bestehenden und zu entwickelnden Prozessen, um eine Um-weltentlastung und Ressourcenschonung unter ökonomischen Gesichtspunkten zu erreichen. 2. Planung, Konzeption und Aufstellung von Analysensystemen, um diese Prozessleitgrößen unter den vom Prozess vorgegebenen Zeitkonstanten zu erfassen. 3. Erhalten, Definition und Erarbeitung von Datenauswertungs- und Prozessregelstrategien. 4. Optimierung und Einsatz der Analysensysteme an den realen Prozessen. 5. Bereitstellung der Messdaten für ein betriebliches Umweltkostenmanagement. 6. Ausarbeitung der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Prozesse. 7. Bereitstellung valider Daten, um die Umweltentlastung und Ressourcenschonung durch biotechnologische Verfahren/Produkte im Sinne eines produkt- und produktionsintegrierten Umweltschutzes aufzuzeigen. Ziel des Koordinations-Projekts war es, den Gesamtverbund flexibel und effizient zu gestalten und jederzeit die Resultate und Aufgaben den anderen Partnern zukommen zu lassen. Hier wurde besonderer Wert darauf gelegt, einzelne Problemstellungen nicht unabhängig voneinander zu bearbeiten, sondern die Einzelarbeiten aufeinander abzugleichen. Über den Koordinator sollten öffentlichkeitswirksame Kontakte hergestellt werden, die den Verbund in seiner Gesamtheit der Öffentlichkeit aber auch interessierten Industriepartnern im In- und Ausland vorstellen. Hier wurde auch eine aktive Einbeziehung der Medien, der Politik und der Verbände (Industrie- und Umweltverbände) angestrebt, um eine schnelle Verbreitung der erzielten Ergebnisse zu erreichen.
Das Projekt "Entwicklung innovativer Mikroreaktoren zur frühen Identifizierung industriell relevanter Enzymreaktionen am Beispiel der Esterase" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Lehrstuhl für Technische Biochemie durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Durch moderne Methoden der Molekularbiologie kann in kurzer Zeit eine Vielzahl von Variationen von Enzymen erzeugt werden, von deren gezieltem Einsatz man höhere Wertschöpfungen bei reduzierter Umweltbelastung erwartet. In diesem Projekt wurden Systeme etabliert, die es gestatten, biokatalytische Reaktionen mit Umsetzung von Sauerstoff und/oder Säure in großer Zahl zu quantifizieren. Dazu wurden Mikrotiterplatten mit integrierter optischer Sensorik entwickelt und mit pH-Regelung sowie einer angepassten Screening-Methodik eingesetzt. Eine Esterase wurde rationell und evolutiv optimiert. Diese wurde mittels eines Autotransporter-Systems in E. coli an der Oberfläche der Zellen exprimert. Das Screening dieser Zellen wird mittels der pH-Sensorplatten durchgeführt. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden; In einem Projektteil wurden Mikrotiterplatten mit integrierten Optosensoren für Sauerstoff und pH (Messung von Fluoreszenzabschwächung und -abklingzeit) entwickelt. Durch intrinsische Referenzierung sind die Platten kalibrationsarm. Die entwickelten Sensoren wurden charakterisiert anhand der Ansprechzeit, der Reproduzierbarkeit und der Querempfindlichkeit. Die Durchmischung in Mikrotiterplatten wurde durch Analyse von pH-Antworten auf Pulse von Alkali charakterisiert. Enzymatische Reaktionen wurden mittels der immobilisierten Sensoren anhand der pH- oder Sauerstoffänderung beobachtet. Zur Bestimmung kinetischer Parameter wurden geeignete Auswertemethoden unter Einsatz mathematischer Modelle erarbeitet, die für das industrielle Screening geeignet sind. Die Esterase EstA von B.gladioli und eine künstlich erzeugte Esterase EsjA wurden evolutiv variiert zum Einsatz als technischer Biokatalysator. Es geht dabei vornehmlich um die Racematspaltung von Estern. Ein Autotransporter-System in E. coli wurde für die Sekretion von Varianten dieser Esterase genutzt. In Verbindung mit den integrierten Platten und den Screening-Methoden ist eine neue Methode unter Verwendung ganzer Zellen zur schnellen Erzeugung und Testung der katalytischen Aktivität von Enzymen etabliert worden. Fazit: Mit den drei neuen in diesem Projekt entwickelten Mikrotiterplatten mit integrierten Sensoren für pH und Sauerstoff können Enzymkinetiken bestimmt werden. Diese sind in konventionellen Fluoreszenzreadern direkt einsetzbar und benötigen nur einen minimalen Aufwand für die Kalibrierung. Mit diesen Platten konnten umfangreiche Studien zum Mischen und Sauerstofftransport in Mikrotiterplatten durchgeführt werden. Die Platten sind nun kommerziell erhältlich und können auch zum Züchten von Zellen verschiedenster Art eingesetzt werden. Enzyme können mit einem neuen Autotransportersystem in E. coli exprimiert, an die Oberfläche sekretiert und dort aktiv präsentiert werden. Mit diesen Zellen wurden nach molekularer Evolution erste Screening-Tests mit den pH-Platten durchgeführt.
Das Projekt "International Workshop on Extremophiles 2000 - Förderschwerpunkt: Biotechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Technologie-Gesellschaft durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Im Rahmen eines 'International Workshop on Extremophiles' sollte Teilnehmern aus Wissenschaft und Wirtschaft das biotechnologische Potential extremophiler Mikroorganismen für die Anwendung im produkt- und produktionsintegrierten Umweltschutz aufgezeigt werden. Ziel des Workshops war es, neuste Ergebnisse aus dem Bereich der Extremophilenforschung zu präsentieren und einem interessierten Kreis zugänglich zu machen. Hierbei richtete sich der Workshop sowohl an ausgewiesene Experten aus Wissenschaft und Forschung als auch an Vertreter aus Mittelstand und Großindustrie, um so die Umsetzung nachhaltig innovativer, biotechnologischer Verfahren für den Umweltschutz zu fördern. Auf dem Gebiet der extremophilen Mikroorganismen gibt es einen immensen Forschungsbedarf. Der Austausch von bereits gewonnenen Erkenntnissen und neuen Ideen nimmt in der Wissenschaft notwendigerweise einen breiten Raum ein. Erfahrungsgemäß bietet ein Workshop die ideale Plattform für den Transfer großer Informationsmengen in einemüberschaubaren Zeitraum. Durch den persönlichen Kontakt zwischen Wissenschaftlern aus den Universitäten und der Industrie wird die Möglichkeit geschaffen, ineinandergreifende Themen neu zu koordinieren und Überschneidungen bei den Experimenten zu vermeiden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Unter der Leitung von Prof. Garabed Antranikian war ein Kernteam damit beschäftigt, alle erforderlichen Aufgaben in einer Projektmanagement-Matrix zu bearbeiten. Zu den Aufgaben des Teams gehörte insbesondere die organisatorische Planung und Durchführung des Workshops und des Rahmenprogramms sowie die Erstellung aller im Zusammenhang mit der Tagung stehenden Druckschriften (Abstractband). Die wissenschaftliche Ausgestaltung und Evaluation der eingereichten Beiträge oblag dem Internationalen Organisationskomitee sowie dem Internationalen Wissenschaftlichen Beirat, der aus insgesamt 22 hochkarätigen Persönlichkeiten zusammengesetzt war. Die fünftägige Veranstaltung sollte Teilnahern aus aller Welt die Gelegenheit geben, ihre neusten Ergebnisse vor Fachpublikum zu präsentieren und neue Kontakte zu Universitäten und Firmen zu knüpfen. Der Workshop war unterteilt in Plenarvorträge, Kurzvorträge und Posterpräsentationen. Darüber hinaus war ein angemessener Zeitraum für Diskussionen vorgesehen. Zur Intensivierung der Kommunikation diente ein Rahmenprogramm. Die Anzahl der Wokshop-Teilnehmer sollte auf 400 limitiert werden. Fazit Seitens der Workshopteilnehmer gab es durchgehend positive Resonanz hinsichtlich der Organisation, des wissenschaftlichen Programms und der Rahmenveranstaltungen. Dieses überaus positive Fazit ist auch von Seiten der Organisationsleitung zu ziehen. Die organisatorische Vorgehensweise hat sich bewährt und kann in dieser Form auch auf andere, gleichartige Veranstaltungsformen übertragen werden. Die Zukunft der Veranstaltungsreihe ist gesichert. ...
Das Projekt "Förderschwerpunkt Biotechnologie: Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur fermentativen Gewinnung der Aminosäure L-Serin unter besonderer Berücksichtigung von Aspekten der Ökobilanzierung." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Biotechnologie 1 durchgeführt. Der steigende Bedarf an der Aminosäure L-Serin für die Pharma- und Ernährungsmittelindustrie erfordert die Etablierung einer Alternative zur energieaufwändigen und emissionsträchtigen klassischen sauren Hydrolyse proteinogener Rohstoffe. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung eines hocheffizienten biotechnologischen Verfahrens zur gezielten Herstellung der Aminosäure L-Serin aus Glukose mittels rekombinanter Bakterienstämme, bei der lediglich kompostierbare Biomasse als Reststoff neben dem L-Serin anfällt. Das herkömmliche und das fermentative Verfahren werden dann in neuartiger Weise mittels Ökobilanzierung verglichen. Ziel war die gezielte Entwicklung eines Bakterienstamms, mit dem die Produktion der Aminosäure L-Serin möglich ist. Durch genetische und molekulare Arbeiten wird die normalerweise gedrosselt ablaufende L-Serin-Synthese in dem Bakterium Corynebacterium glutamicum erhöht. Dadurch kommt es zu erhöhter intrazellulärer Synthese von L-Serin und letztlich zu dessen Ausscheidung in das umgebende Medium, aus dem L-Serin isoliert werden kann. Zunächst wurden hierzu die verantwortlichen L-Serin-Biosynthesegene aus C. glutamicum isoliert, durch Mutation dereguliert und mittels geeigneter Vektoren in C. glutamicum überexprimiert. Des Weiteren wurde der Abbau von L-Serin durch Deletion oder Reduktion der Expression der entsprechenden Gene verhindert. Nach jedem Teilschritt wurde der entsprechende Stamm auf seine Fähigkeit L-Serin ins Medium auszuscheiden getestet. Die besten Stämme wurden im Labormaßstab bei der Amino GmbH überprüft. Parallel erstellte der Lehrstuhl Ordnungs- und Prozesspolitik eine Ökobilanzierung und Wirtschaftlichkeitsanalyse der Referenzprozesse Gewinnung von L-Serin durch 'Saure Hydrolyse' bzw. 'Fermentation'. Dieses beinhaltete folgende Teilschritte: Festlegung von Zieldefinition und Untersuchungsrahmen, Bilanzierung der mit dem L-Serin herstellenden Verfahren verknüpften Inputs und Outputs (Sachbilanz), Beurteilung der Sachbilanzergebnisse bezüg-lich ihrer Umweltwirkungen (Wirkungsbilanz) sowie eine Gesamtbewertung von Sach- und Wirkungsbilanz. Für die Erhebung der Basisdaten gab es eine enge Zusammenarbeit mit verschiedenen Abteilungen der Amino GmbH.
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| Bund | 37 |
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