Produktion von PHA aus CO₂ und Sonnenlicht in definierten Mischkulturen

Projekt wird fortgeführt : CoConut: Cell-cell interaction in a synthetic co-culture, PHA production from sunlight and CO₂ in an artifical co-culture between Synechococcus elongatus and Pseudomonas putida

Eines der Ziele der industriellen Biotechnologie ist es, fossilen Rohstoffe der chemischen Industrie durch erneuerbare Resourcen zu ersetzen, wie Pflanzenprodukte oder -biomasse. Dazu stellt die Massenkultivierung von Mikroalgen eine mögliche Alternative dar. Sie benötigt weniger Fläche und Resourcen als der traditionelle Feldanbau und steht nicht im Konflikt mit der Nutzung des Produkts als Nahrungsmittel.
Anstatt die produzierte Biomasse der Mikroalgen in einer nachfolgenden Fermentation zu nutzen, soll in diesem Projekt die Mikroalgae (Synechococcus elongatus PCC7942, ein Modell-Cyanobakterium) ohne Zwischenschritte mit der Fermentation eines heterotrophen Organismus (Pseudomonas putida KT 2440) gekoppelt werden. Dadurch dass als Substrate nur CO₂, Sonnenlicht und Mineralienmedium benötigt werden, kann ein teures Substrat, wie Zucker umgangen werden, das in vielen Prozessen bereits den größten Kostenfaktor darstellt.
P. putida produziert Polyhydroxyalkanoate (PHAs) als natürlichen Speicherstoff. PHAs weisen interessante thermoplastische Eigenschaften auf und finden bereits als Material für Plastikfolien Verwendung. Durch seine natürliche Herkunft ist es jedoch komplett biologisch abbaubar.

Das Hauptziel dieses Projektes ist es das Konzept als modulare Plattformtechnologie zu etablieren, in der die Mikroalge "nur" eine billige Kohlenstoffquelle darstellt und mit einem beliebigen Fermentationsschritt gekoppelt werden kann.
Zusätzlich sollen in dem Projekt neue Einsichten in die Kultivierung von definierten Mischkulturen gewonnen werden und Methoden zur Analyse von Mischkulturen entwickelt werden.

Damalige Projektbetreeung: Dr. Hannes Löwe

Dissertation: Engineering and Analysis of a Defined Mixed Culture of Pseudomonas putida and Synechococcus elongatus for Bioplastic Production