Bioökonomie International 2024: FunNPE - Neue natürliche Produkte und Enzyme aus außergewöhnlichen Pilzen; Teilvorhaben Fraunhofer IGB-BioCat

Das Projekt "FunNPE" fokussiert sich auf die ganzheitliche Umwandlung von Mühlennebenprodukten in maßgeschneiderte, natürliche Enzymmischungen für ökozertifizierte Waschmittel, sowie natürliche Verbindungen für Wundpflegeprodukte. Der geplante One-pot Zwei-Produkt-Prozess steht im Einklang mit den Strategien der Kreislaufbioökonomie und nutzt außergewöhnliche Pilzstämme, die sorgfältig auf ihre hohe Produktionskapazität und Bioaktivität hin untersucht und taxonomisch sowie genomisch charakterisiert werden. Die Screening-Kriterien umfassen das Enzymspektrum innerhalb der Mischung und ein hohes Bioaktivitätsniveau dieser natürlichen Enzyme, insbesondere bei niedrigen Temperaturen und hohem pH-Wert, wie es für Waschmittelprodukte erforderlich ist. Die ausgewählten Leitstämme werden in einem Weizenkleie Medium fermentiert. Als Substrat wird Weizenkleie, ein Nebenprodukt der Mehlproduktion, in großen Mengen lokal vom Bayerischen Müllerbund e. V. (BMB), einem assoziierten Partner, bezogen. Während der Wachstumsphase werden diese komplexen Komponenten werden durch die freigesetzten natürlichen Enzyme in Mono- und Disaccharide hydrolysiert. Während dieses Prozesses werden Hydrolasen wie Cellulasen [1], Xylanasen [2], Amylasen [3], Pektinasen [4], Mannanasen [5] und Lipasen [6] produziert. Ligninolytische Enzyme, wie Ligninperoxidase [7], Laccase oder Manganperoxidase [8], werden in großen Mengen von Basidiomyzeten in das Medium ausgeschieden. Die Durchführung der Versuche soll mit taxonomisch verifizierten Pilzstämmen erfolgen. Dies wird sowohl durch morphologische als auch durch molekularbiologische Methoden erreicht. Die klassische morphologische und taxonomische Charakterisierung der neuen Produktionsstämme wird durch Multiomics-Ansätze unterstützt, einschließlich Hi-Fi-Long-Read-Sequenzierung (PACBIO), Inhouse-RNA-Sequenzierung und verschiedenen proteomischen und metabolomischen Analyseinstrumenten, die dem Werner-Siemens-Lehrstuhl (TU München) zur Verfügung stehen.