Dr.-Ing. Andreas Karau
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31.03.2007

Der Einfluss von wichtigen Prozessparametern wurde eingehend untersucht und die Optima der wichtigsten Prozessgrößen ermittelt. Neben der optimalen Medienzusammensetzung wurden auch verschiedene Kohlenstoffquellen hinsichtlich ihrer Eignung bewertet. Der Produktionsstamm wurde mit Hilfe der innerhalb des Projekts erarbeiteten Erkenntnisse weiterentwickelt. Dabei wurde insbesondere die Bereitstellung von Pyruvat und Kofaktoren verbessert und der Abfluss von Kohlenstoff in Biosynthesewege von unerwünschten Nebenprodukten minimiert. Dadurch konnte die zuckerbezogene Produktausbeute deutlich gesteigert werden. Die ebenfalls innerhalb des Projektes gewonnen Erkenntnisse zur Prozessführung flossen in einen auf den Produktionsstamm angepassten Prozess ein. Durch rationale Stammentwicklung und innovative Verbesserungen der Prozessführung ist es gelungen, bei einem minimierten Ressourcenaufwand eine verbesserte Produktivität der Produktionsstämme zu erzielen. Erst durch die erreichten technischen Verbesserungen wurde die Herstellung von Valin im großtechnischen Maßstab in Europa unter wirtschaftlichen Bedingungen möglich. Erste Validierungsfermentationen zur Herstellung von Valin im großtechnischen Maßstab wurden 2007 erfolgreich realisiert.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer neuartigen fermentativen Produktionsplattform basierend auf einem neuartigen Corynebacterium glutamicum Stamm mit einer optimierten Pyruvatbereitstellung zur Herstellung von niedermolekularen Feinchemikalien. Pyruvat stellt einen wichtigen Preursor für die Synthese diverser Aminosäuren wie z.B. Valin, Leucin, Alanin oder anderer Feinchemikalien dar. Mittels der neuen Technologieplattform soll die Basis für Prozesse mit deutlich gesteigerter C- Ausbeute sowie für kontinuierliche Fermentationsverfahren geschaffen werden. Am Beispiel des Valins soll diese Produktionsplattform bis in den Pilotmaßstab entwickelt werden. Aus klassischer Mutagenese soll ein Basisproduzenten selektioniert werden, der durch Stoffflußanalyse charaktiersiert wird. Mit den durch molekularbiologische Tools optimierten Stämmen soll eine Prozessentwicklung für Fermentation und Aufarbeitung bis in den Pilotmaßstab durchgeführt werden und eine wirtschaftliche Bewertung erfolgen. Bei erfolgreicher Entwicklung soll die Technolgieplattform bei Degussa zunächst für Valin in die Produktion überführt werden.