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Nützliche „Kuchenzutat“ Hefen sollen fossile Rohstoffe einsparen helfen

Quelle: Fraunhofer IAP 3 min Lesedauer

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Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung
Linde Material Handling GmbH
Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

Mit Hefen Grundbausteine für eine wettbewerbsfähigere, ressourceneffizientere Industrie zu entwickeln, um unabhängiger von fossilen Rohstoffen zu werden, ist das Ziel von Partnern aus der Forschung ...

Dr. Lena Hochrein entwickelt mit der BMFTR-Nachwuchsgruppe Tailor der Uni Potsdam maßgeschneiderte Hefen. Und das Team um Professor Ruben R. Rosencrantz vom Fraunhofer IAP sorgt für das Scale-up der Bioprozesse. So will man wichtige Industriezweige nachhaltiger machen ...(Bild: A. Tafazoli Yazdi)
Dr. Lena Hochrein entwickelt mit der BMFTR-Nachwuchsgruppe Tailor der Uni Potsdam maßgeschneiderte Hefen. Und das Team um Professor Ruben R. Rosencrantz vom Fraunhofer IAP sorgt für das Scale-up der Bioprozesse. So will man wichtige Industriezweige nachhaltiger machen ...
(Bild: A. Tafazoli Yazdi)

Seit einigen Monaten bündeln das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) aus dem Potsdam Science Park und die BMFTR-Nachwuchsgruppe Tailor der Universität Potsdam ihre Kompetenzen, um mithilfe von Hefen und skalierbaren Bioprozessen die industrielle Bioökonomie zu pushen. Denn Unternehmen aus dem Lebensmittelbereich, aber auch aus der Chemie-, Kunststoff-, Textil-, und Kosmetikindustrie stehen vor der Herausforderung, ihre Wertschöpfung nachhaltiger auszurichten, fossile Rohstoffe zu ersetzen oder zu verringern und zugleich wettbewerbsfähig zu bleiben, wie die Forscher registrieren. Biotechnologische Prozesse würden dafür großes Potenzial ins Feld führen. Denn Mikroorganismen wie Hefen können erneuerbare Kohlenstoffquellen oder Reststoffe in hochwertige Produkte umwandeln. Das reiche von Plattformchemikalien über Proteine bis hin zu Farbstoffen und Pigmenten für industrielle Anwendungen. Doch in der Praxis seien solche Versuche gern am Scheitern. Die Gründe heißen Geldmangel und zu viel Aufwand für die Entwicklung passender Organismen. Aber auch mangelndes Wissen kann dafür verantwortlich sein. „Genau an dieser Schnittstelle setzen wir nun an“, sagt Professor Ruben R. Rosencrantz, Leiter des Forschungsbereichs Life Science und Bioprozesse am IAP.

Zwei Expertisen für einen großen Nutzen

Die Besonderheit der Kooperation liege in der engen Verzahnung von synthetischer Biologie, Stammentwicklung und Bioprozessdesign. Während die Nachwuchsgruppe Tailor nämlich neue Werkzeuge für die gezielte Anpassung von Hefen entwickelt, bringt das Fraunhofer IAP seine Infrastruktur und Expertise für die Auslegung, Optimierung und Skalierung industrieller Bioprozesse ein, wie man erfährt. Das Angebot, Stammentwicklung und Prozessdesign von Anfang an eng zu verzahnen, ist in dieser Form selten, beschreibt Dr. Lena Hochrein, Leiterin der Nachwuchsgruppe Tailor. Unternehmen profitierten dadurch von einem integrierten Ansatz, der sich von der Auswahl geeigneter Wirtsorganismen über das Design genetischer Steuerungsmodule und die Prozessoptimierung im Bioreaktor bis hin zur Bereitstellung ausreichender Materialmengen für Anwendungstests hinziehe – und das quasi aus einer Hand. Ein besonderer Fokus liegt auf nicht-konventionellen Hefen, die auf nachhaltigen Rohstoffen oder industriellen Nebenprodukten wachsen können und gleichzeitig den Zugang zu neuen biobasierten Produkten ermöglichen. Dadurch soll das Spektrum an mikrobiellen Produktionssystemen erweitert werden, die sich für zukünftige industrielle Bioprozesse eignen.

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