Ohne Mikroorganismen gäbe es weder Brot, Käse noch Bier und Wein. Die Stoffwechselleistungen von Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen sind vor allem mit Blick auf eine nachhaltige Wirtschaftsweise von besonderer Bedeutung. Mit ihrer Hilfe können nachwachsende Rohstoffe in neue Substanzen und maßgeschneiderte Produkte für die Bioökonomie verwandelt werden. Die industrielle Biotechnologie nutzt Mikroorganismen daher seit Jahrzehnten als Produktionsfabriken, um Chemikalien, Medikamente, Impfstoffe oder Treibstoffe herzustellen. Damit die mikrobiellen Zellfabriken die gewünschten Produkte herstellen und effektiv arbeiten, muss ihr Stoffwechsel jedoch oft umfunktioniert werden.

Stoffwechselprozess mikrobieller Produktionsorganismen optimiert

Ein Team um den Systemwissenschaftler Steffen Klamt vom Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg hat in den vergangenen fünf Jahren eine Strategie zur Optimierung von mikrobiellen Produktionsorganismen etabliert. Dabei ist es ihm gelungen, den Energiestoffwechsel so zu manipulieren, dass die Zellen gezwungen werden, noch mehr des gewünschten Produktes zu synthetisieren. Das Prinzip funktionierte bei verschiedenen Mikroorganismen und führte teilweise zu bemerkenswerten Produktivitätssteigerungen. Die Forschungsarbeit wurde damals durch einen ERC-Grant von der EU mit 2 Mio. Euro gefördert.

EU fördert industrielle Anwendung

Um diese Methode in die industrielle Anwendung zu bringen, erhält der Max-Planck-Forscher nun erneut eine EU-Förderung über 150.000 Euro. Gemeinsam mit zwei Partnern aus der Industrie will Klamt den von ihm entwickelten metabolischen Eingriff in die Produktionsorganismen testen. Konkret geht es dabei um Bioprozesse zur Synthese von Aromastoffen. An den Tests beteiligt ist neben dem Chemieunternehmen BASF SE, das Hamburger Food-Tech-Start-up COLIPI, das mithilfe von Hefen verschiedene Lipide und Öle auf der Basis nachwachsender Rohstoffe als Alternative zu Palmöl entwickelt.

bb