{"id":9572,"date":"2023-06-22T07:02:50","date_gmt":"2023-06-22T06:02:50","guid":{"rendered":"https:\/\/bio-pat.org\/?p=9572"},"modified":"2023-06-26T07:32:06","modified_gmt":"2023-06-26T06:32:06","slug":"steigerung-der-bioplastik-produktion-an-der-bvt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bio-pat.org\/en\/steigerung-der-bioplastik-produktion-an-der-bvt","title":{"rendered":"Steigerung der Bioplastik Produktion an der BVT"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">21.06.2023<\/p>\n\n\n\n<h1 class=\"wp-block-heading\">Meilenstein auf dem Weg zur industriellen PHA-Produktion<\/h1>\n\n\n\n<p class=\"has-normal-font-size wp-block-paragraph\">Mithilfe eines innovativen F\u00fctterungssystems konnten Forschende des <a href=\"https:\/\/www.tu.berlin\/bioprocess\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Fachgebiets der TU Berlin<\/a> die mikrobielle Produktion des Biokunststoffs PHA aus tierischen Abf\u00e4llen deutlich steigern.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/biooekonomie.de\/sites\/default\/files\/2023-06\/PHA-Gewinnung_TU-Berlin.jpg\" alt=\"Steigerung der Bioplastik Produktion an der BVT\"\/><figcaption>Ausgangsprodukt f\u00fcr die PHA-Gewinnung: braun gl\u00e4nzendes tierisches Abfallfett (1.v.l.). Wenn es mit L\u00f6sungsmitteln gereinigt worden ist, wird es ein strahlend wei\u00dfes Pulver (4.v.l.) oder hat die Struktur von Seidenpapier (5.v.l.). Quelle: Christian Kielmann.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"has-normal-font-size wp-block-paragraph\">Biokunststoffe, die biologisch abbaubar sind, gelten als besonders nachhaltig. Wichtige Akteure auf dem Weg zu biologisch abbaubaren Kunststoffen sind daher Bakterien, die Abfallstoffe verstoffwechseln und Biopolymere wie Polyhydroxybutters\u00e4ure (PHB) oder Polyhydroxyalkanoat (PHA) herstellen k\u00f6nnen. Bioverfahrenstechniker der TU Berlin haben jetzt einen wichtigen Meilenstein in der bakteriellen Produktion des Biokunststoffs PHA erreicht. Mithilfe eines neu entwickelten automatisierten F\u00fctterungssystems ist es ihnen gelungen, im Labor die h\u00f6chstm\u00f6gliche Ausbeute an PHA zu erzielen. Das Biopolymer ist thermoplastisch verformbar und vollst\u00e4ndig biologisch abbaubar.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Bakterium mit tierischen Abf\u00e4llen gef\u00fcttert<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"has-normal-font-size wp-block-paragraph\">Grundlage f\u00fcr die bakterielle Produktion von PHA sind tierische Abf\u00e4lle. Das Team um Sebastian Riedel und Saskia Waldburger vom Fachgebiet Bioverfahrenstechnik nutzt daf\u00fcr Abf\u00e4lle aus der Gastronomie und aus der Heparinproduktion \u2013 ein Stoff, der aus der D\u00fcnndarmschleimhaut von Schweinen gewonnen wird und die Blutgerinnung hemmt, um zum Beispiel Thrombosen vorzubeugen. \u201eBeide Prozesse sind computergesteuert automatisiert und auf den jeweiligen tierischen Abfall abgestimmt, sozusagen ma\u00dfgeschneidert\u201c, sagt Saskia Waldburger.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-normal-font-size wp-block-paragraph\">Als Bioplastikfabrik diente das Bakterium <em>Cupriavidus necator.<\/em> Der Kohlenstoff aus den tierischen Abf\u00e4llen diente <em>C. necator <\/em>als Nahrung, um das Biopolymer herzustellen. \u201eDas Bakterium lagert den \u00fcbersch\u00fcssigen Kohlenstoff als Energiereserve in Form von PHA in seinen Zellen ein. Das wird in Form von wei\u00dfen K\u00fcgelchen in den Bakterienzellen gespeichert\u201c, erkl\u00e4rt Waldburger.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Bakterielle PHA-Produktion in Echtzeit beobachtet<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"has-normal-font-size wp-block-paragraph\">Dass die Ausbeute im Berliner Labor deutlich gesteigert werden konnte, liegt vor allem an einer neuen Technologie: der Photonendichtewellen-Spektroskopie. Damit konnte das Team den Wachstums- und Produktionsprozess in den Zellen in Echtzeit beobachten und auch steuern \u2013 zum Beispiel, wann das Wachstum der Bakterien nachl\u00e4sst und wieder neues Fett zugegeben werden muss. Der Blick in die Zellen erm\u00f6glichte es dem Team auch erstmals, den genauen Zeitpunkt zu bestimmen, an dem die Bakterien das meiste PHA produziert haben und die \u201eErnte\u201c des PHA aus den Zellen beginnen kann.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-normal-font-size wp-block-paragraph\">\u201eDie \u00dcberwachung der Kultivierung, also des Wachstums der Bakterien und der PHA-Produktion, ist ein wichtiger Teil unseres automatisierten F\u00fctterungsprozesses und ein Meilenstein in unserer PHA-Forschung auf dem Weg, die PHA-Produktion aus dem Labor in die industrielle Anwendung \u00fcberf\u00fchren zu k\u00f6nnen\u201c, sagt Sebastian Riedel.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Vom Labor in den Pilotma\u00dfstab<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"has-normal-font-size wp-block-paragraph\">Dank dieser Technologie konnte die PHA-Produktion schlie\u00dflich von einem 3-Liter- auf einen 750-Liter-Bioreaktor \u2013 also vom Labor- auf den Pilotma\u00dfstab \u2013 hochskaliert werden. So wurden im vergangenen Jahr mit Unterst\u00fctzung eines Forschungspartners in Malaysia aus 50 Kilogramm Bakterienzellen 35 Kilogramm reines, wei\u00dfes PHA-Pulver gewonnen. Daraus wollen die Forschenden zun\u00e4chst Papierbeschichtungen herstellen. Das aus tierischen Abf\u00e4llen gewonnene PHA k\u00f6nnte aber auch f\u00fcr Folien und Fasern verwendet werden.<br><br>Als n\u00e4chsten Schritt wollen Riedel und Waldburger industriell einsetzbare Bioprozesse entwickeln, die auch andere Rohstoffe wie Raps, Zucker oder Rohglycerin f\u00fcr die PHA-Produktion nutzbar machen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-normal-font-size wp-block-paragraph\">Das Fachgebiet Bioverfahrenstechnik ist Mitglied im <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/bio-pat.org\" target=\"_blank\">Netzwerk Bio-PAT<\/a>. Mehr zum aktuellen Projekt PHAcoat <a href=\"https:\/\/www.tu.berlin\/bioprocess\/einrichtungen\/arbeitsgruppen\/smart-bioproduction-grids\/phacoat\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">HIER<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><em>bb<\/em><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Quelle: <a href=\"https:\/\/biooekonomie.de\/nachrichten\/neues-aus-der-biooekonomie\/meilenstein-auf-dem-weg-zur-industriellen-pha-produktion\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Bio\u00f6konomie.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>21.06.2023 Meilenstein auf dem Weg zur industriellen PHA-Produktion Mithilfe eines innovativen F\u00fctterungssystems konnten Forschende des Fachgebiets der TU Berlin die mikrobielle Produktion des Biokunststoffs PHA aus tierischen Abf\u00e4llen deutlich steigern. 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