MOHOBIO: Etablierung einer fortschrittlichen MOno- und HOmoterpenoid-BIO-Ökonomie

Bild Forschungsprojekt
Laufzeit:

01.07.2022 - 30.06.2025

Partner:

University of British Columbia, Vancouver (Kanada)

BASF SE, Ludwigshafen (Deutschland)

Geldgeber:

Bundesministerium für Bildung und  Forschung (BMBF)

Förderkennzeichen: 031B1234

Bearbeiter:

Dr. Markus Buchhaupt

Dr. Hendrik Schewe

Abteilung: Chemische Technik
Team: Mikrobielle Biotechnologie

Kurzfassung der Vorhabenbeschreibung

Ziel dieses internationalen Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von Konzepten zur intensiven Nutzung von Mono- und Homoterpenoiden im Rahmen einer zukünftigen Bioökonomie.

Während Monoterpenoide die Terpenoide mit zehn Kohlenstoffatomen bezeichnen, umfasst der Begriff Homoterpenoide alle Terpenoide, deren Kohlenstoffatom-Anzahl nicht 5, 10, 15 oder allgemein n x 5 entspricht. Die Nutzung entsprechender Substanzen kann dabei auf verschiedenen Ebenen und in verschiedenen Industriezweigen stattfinden, wovon einige im Rahmen dieses Projekts getestet werden und idealerweise in konkrete Produktentwicklungen münden.

Neben Verwendungen als Aromastoffe, Lösungsmittel, Konservierungsmittel oder als Synthesebausteine für z.B. Pharmaprodukte sind auch verschiedene Einsatzmöglichkeiten im Pflanzenschutzbereich gegeben. Letzteres ist für die hier beteiligten Länder Deutschland und Kanada aufgrund intensiver Land- und Forstwirtschaft gleichermaßen von großem Interesse. Kanada besitzt zudem aufgrund der hohen Nadelbaumbestände eine hohe Produktionskapazität für pflanzlich produzierte Monoterpenoide wie beispielweise die Pinene.

Die Entwicklung biotechnologischer Möglichkeiten zur Konversion solcher Reststoffströme in höherwertige Substanzen ist ein Fokus des Vorhabens. Der zweite Fokus besteht in der Etablierung von Mono- und Homoterpenoid-Synthesewegen in Mikroorganismen und Pflanzen mit dem Ziel der Herstellung bisher nicht zugänglicher Produkte.

Mittel- und langfristig soll das Vorhaben dabei auch zur Etablierung neuer Pflanzenschutzkonzepte beitragen, die ein essentieller Baustein einer Bioökonomie sind.

Zum Erreichen der Vorhabenziele sind zunächst Sequenzanalysen und die Isolierung von Mikroorganismen aus Terpen-reichen Habitaten durchzuführen. Nach der Identifizierung aussichtsreicher Sequenzen bzw. Mikroorganismen werden diese charakterisiert und Produktionsorganismen bzw. Prozesse entwickelt. Ausgewählte Produkte werden schließlich strukturell aufgeklärt und bemustert und dazugehörige Verfahren mit hohem Anwendungspotential im Hinblick auf ökonomische Sinnhaftigkeit sowie Nachhaltigkeit evaluiert.

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