Technologietransfer
LIGNEERING ist eine Initiative zum Technologietransfer aus WCH-Forschungseinrichtungen zur regionalen Wirtschaft zum Thema Monolignole und Derivate. Ziel ist es, ein biotechnologisches Verfahren für die industrielle Herstellung aus Glucose von Monolignolen als preisgünstige Kohlenwasserstoffe zu entwickeln.
Monolignole sind Naturstoffe, die in Gefäßpflanzen synthetisiert werden. Zum einen bilden sie die Substrate für die Biosynthese des abundanten Polymers Lignin, zum anderen stellen sie den Ausgangspunkt zur Biosynthese diverser pflanzlicher Sekundärmetabolite. Mit dieser Technologietransferinitiative zielt der WCH darauf ab, nachwachsende Rohstoffen und neue Produktionsverfahren zu kombinieren. So wird eine signifikante Verbesserung des CO2-Fußabdrucks gegenüber vergleichbaren Produkten auf Basis fossiler Rohstoffe erreicht. Zusätzlich soll das Projekt die Sichtbarkeit des WCH im Bereich der Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen erhöhen und den WCH als kompetenter Vermittler zwischen der Forschung und der Industrieproduktion auf nationaler und internationaler Ebene positionieren.
Die Technologietransfer-Initiative wird von WissenschaftlerInnen der Mitgliedsinstitute des WCH betreut und von der wissenschaftlichen Koordinatorin des WCH, Dr. Anne-Laure Tissier, koordiniert.
Gefördert durch:
Januar 2021 - Dezember 2022
Das Projekt zielt auf die biotechnologische Herstellung von Monolignolen ab. Diese dienen in Pflanzen als Ausgangsstoffe für Biopolymere, besitzen aber darüber hinaus auch vielfältige weitere Anwendungsgebiete in der Nahrungsmittel- und pharmazeutischen Industrie. Aufgrund ihrer geringen Verfügbarkeit aus natürlichen Quellen sollen diese über mikrobielle Fermentationsverfahren aus Glukose als bioökonomisch vertretbarem, nachwachsendem Rohstoff erzeugt werden. Im Rahmen des Projektes fand aufbauend auf einem zuvor entwickelten Produktionsprozess eine Optimierung des E. coli - Produktionsstammes und der Prozessbedingungen statt. Dies beinhaltete Untersuchungen zur Verwendung aktiverer Enzyme, geeigneter Kultivierungsmedien, effizienteren Produktabtrennungsstrategien zur Vermeidung toxischer Produktkonzentrationen im Kultivierungsansatz, sowie einer enzymatischen Weiterverwertung der Produkte. Unter Anwendung einer In-Prozess-Adsorption mit anschließender Ethanol-Elution und Umkristallisation kann bis zu 1 g des Zielprodukts Coniferylalkohol aus einem 3 L-Kultivierungsansatz isoliert werden.