ERA-NET EuroTransBio-10: SUPPLE - Umweltverträgliche und zukunftsfähige Produktion von Extremozymen in pflanzlichen Systemen

Extremozyme (Enzyme, die unter extremen Umgebungsbedingungen wie z.B. hoher Temperatur, extremen pH-Werten oder unter osmotischem Stress katalytisch aktiv sind) finden zunehmend industrielle Anwendung. Aktuelle Entwicklungen im Produktionsmaßstab sind thermostabile Enzyme für Stärke- und Cellulosekonversion sowie Proteinasen. Im vorliegenden Projekt sollen weitere Anwendungen entwickelt werden: 1. Antioxidative bzw. detoxifizierende Extremozyme für die Kosmetikindustrie 2. Sucrase-Extremozyme für die Lebensmittelindustrie. Vorteil der angestrebten Expression in pflanzlichen Systemen ist deren Fähigkeit zur Produktion komplexer Proteine mit optimaler Glykosilierung, Faltung und Struktur. Um die Einsatzmöglichkeiten dieser Extremozyme in industriellen Prozessen evaluieren zu können, sollen schließlich im Pilotmaßstab Produktmuster hergestellt werden. Die genetische Information für die zu untersuchenden Extremozyme wird aus der vorhandenen Stammsammlung extremophiler Organismen gewonnen. Eine Expression in bakteriellen Systemen dient als Referenz für die gleichzeitige Arbeit mit rekombinanten Pflanzenzellen. Kultivierung der Pflanzenzellen sowie die Aufarbeitung der Extremozyme werden im Labormaßstab untersucht. Bei der Produktion der Produktmuster im Pilotmaßstab werden erste Daten zum scale-up des Produktionsprozesses erzeugt, anhand derer die Auslegung einer Produktionsanlage mit Kostenschätzung möglich wird. Im Teilprojekt der BeuthHS werden insbesondere die mikrobiellen Kultivierungen, das downstream processing sowie der scale-up und die Anlagenplanung bearbeitet.