LignoValue - Herstellung von Bio-Polyhydroxyalkanoaten aus Lignin-basierten Aromaten

Im Projekt LignoValue (2017-2020) entwickeln wir neuartige Verfahren, um werthaltige Chemikalien aus Biomasse gewinnen zu können. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Wissenschaftlich-Technologischen Zusammenarbeit (WTZ) mit Chile gefördert. Konkret soll in Zusammenarbeit mit dem Team von Prof. Ignacio Poblete (Universidad Andres Bellos, Santiago de Chile) die Herstellung der biobasierten Produkte aus Lignin-basierten Rohstoffen erfolgen. Lignin ist eine der Hauptkomponenten von Holz und stellt etwa 30% des gesamten organischen Kohlenstoffs auf der Erde dar. Im Zuge der wachsenden Bioökonomie auf Basis von Lignozellulose fällt Lignin in riesigen Mengen an, wird mangels stofflicher Alternativen jedoch bislang nur verbrannt. Für das neue Verfahren soll Lignin in einem ersten Schritt durch thermische Behandlung unter hohem Druck zunächst in kleine aromatische Verbindungen gespalten werden. Für deren nachfolgende fermentative Umwandlung sollen mit Methoden des Metabolic Engineering maßgeschneiderte Produktionsstämme auf Basis des Bodenbakteriums Pseudomonas putida und neuer Isolate entwickelt werden. Diese Bakterienarten sind für ihre hohe, natürliche Leistungsfähigkeit zum Abbau von aromatischen Verbindungen bekannt, die einen exzellenten Ausgangspunkt für das geplante Projekt darstellt.

Publikationen

Borrero-de Acuña JM, Gutierrez-Urrutia I, Hidalgo-Dumont C, Aravena-Carrasco C, Orellana-Saez M, Palominos-Gonzalez N, van Duuren JBJH, Wagner V, Gläser L, Becker J, Kohlstedt M, Zacconi FC, Wittmann C, Poblete-Castro (2021) Channeling carbon flux through the meta-cleavage route for improved poly(3-hydroxyalkanoate) production from benzoate and lignin-based aromatics in Pseudomonas putida H. Microb. Biotechnol. 14:2385-2402  Link.

Beckers V, Poblete-Castro I, Tomasch J, Wittmann C (2016) Integrated analysis of gene expression and metabolic fluxes in PHA-producing Pseudomonas putida grown on glycerol. Microb. Cell Fact. 15:73. Link.

Borrero-de Acuña JB, Bielecka A, Haeussler S, Schobert M, Jahn M, Wittmann C, Jahn D, Poblete-Castro I (2014) Production of medium chain length polyhydroxyalkanoate in metabolic flux optimized Pseudomonas putida. Microb. Cell Fact. 13:88. Link.

Poblete-Castro I, Binger D, Rodrigues A L, Becker J, Dos Santos V, Wittmann C (2013) In-silico-driven metabolic engineering of Pseudomonas putida for enhanced production of poly-hydroxyalkanoates. Met. Eng. 15:113-123. Link.

Poblete I, Becker J, Dohnt K, Dos Santos V M, Wittmann C (2012) Industrial biotechnology of Pseudomonas putida and related species. Appl. Microbiol. Biotechnol. 93:2279-2290. Link.

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