10 November 2008

Weiße Biotechnologie und Metabolic Engineering an der FH Campus Wien

METORGANIC als Kooperationsprojekt für die Industrie

Der Studiengang Bioengineering der FH Campus Wien positioniert sich mit dem FHplus-Projekt METORGANIC nun auch auf dem Gebiet der weißen Biotechnologie als Kooperationspartner für die Industrie. Die Forschungsförderungsgesellschaft fördert dieses Strukturaufbauvorhaben. Ziel ist es, industrielle Mikroorganismen durch Metabolic Engineering wissensbasiert zu optimieren – am Beispiel der mikrobiellen Herstellung von Vitaminen und Zitronensäure. Metabolic Engineering arbeitet mit mathematischen Modellen. Nach dem Credo “exakt planen geht über probieren” bedeutet das, dass industriell relevante Produktionsstämme quantitativ analysiert und daraufhin genetisch modifiziert werden “METORGANIC” kombiniert die Forschungslinien “Metabolische Flussanalysen” und neue Methoden-Entwicklung, da herkömmliche Methoden zur genetischen Manipulation oft nur schwer auf industrielle Stämme anwendbar sind.

Der FH-Studiengang Bioengineering, der sich bereits auf dem Gebiet der medizinisch-pharmazeutischen Forschung einen Namen gemacht hat, entwickelt die Methoden zur metabolischen Flussanalyse in enger Kooperation mit den Departments für Chemie und Biotechnologie der BOKU Wien und dem Chemical Engineering Department der Universitat Autònoma de Barcelona. “Die Metabolische Flussanalyse dient der quantitativen Analyse der Mikroorganismen, um Flaschenhälse und unerwünschte Abzweigungen in den Stoffwechselwegen aufzudecken. Die Optimierung der Produktionsorganismen basiert demnach nicht auf dem Zufallsprinzip, sondern auf Analysen und mathematischen Modellen”, meint Michael Sauer, Forschungsbeauftragter des Studiengangs. Dieser Ansatz ist für viele Unternehmen intern häufig zu aufwändig in der Durchführung.

Neue Methoden für exotische Organismen in der Industrie
Dazu kommt für Industrieunternehmen die Herausforderung, dass Techniken, die für Laborstämme schon längst etabliert sind, nicht oder nur sehr schwer auf industrielle Stämme anwendbar sind. Es müssen erst Methoden entwickelt werden, um spezielle industrielle Mikroorganismen rasch und zuverlässig genetisch manipulieren zu können. Die Kombination dieser beiden Forschungslinien ist am österreichischen FH-Sektor einzigartig und für die Industrie besonders interessant.

Von Vitaminen bis zur Zitronensäure
Als Machbarkeitsnachweis sollen die Vitaminherstellung mit der Hefe Pichia pastoris und die Zitronensäureherstellung mit dem filamentösen Pilz Aspergillus niger optimiert werden. Unternehmen sind an beiden Prozessen sehr interessiert. Die Grundlagen dafür hat der Studiengang Bioengineering bereits gemeinsam mit dem Department für Biotechnologie der BOKU erarbeitet.

Weiße Biotechnologie – Schlüsseltechnologie für die chemische Industrie
Die weiße Biotechnologie ist weltweit eine der Schlüsseltechnologien für die chemische Industrie. Derzeit haben biotechnische Methoden an allen Produktionsverfahren in der europäischen Chemie erst einen Anteil von etwa 5 Prozent. Dieser Anteil soll jedoch bis 2015 auf 15 Prozent ansteigen. Insgesamt wird der weltweite Umsatz mit weißer Biotechnologie im Jahr 2015 auf rund 300 Milliarden US-Dollar geschätzt. Davon ging jüngst die Deutsche Industrievereinigung Biotechnologie aus. Die Vorteile der weißen Biotechnologie liegen vor allem im reduzierten Rohstoffverbrauch, in der höheren Energieeffizienz, in verminderten Emissionen wie CO2 und einer Verringerung der Produktionskosten. Die weiße Biotechnologie gewinnt auch für neue, meist umweltfreundlichere Verfahren und Produkte in Industriezweigen wie der Lebensmittel-, Textil-, Kosmetik- und Papierindustrie an Bedeutung.

Source: PR-inside, 2008-11-06.

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