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Biotechnische Herstellung von L-Methionin unter ökologischen Gesichtspunkten und unter Verwendung natürlich vorkommender Mikroorganismen sowie ausschließlich ökologisch produzierter Rohstoffe bzw. Vorstufen
Projekt
Förderkennzeichen: 2803OE4032
Laufzeit: 01.03.2005
- 28.02.2008
Fördersumme: 99.960 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Durch eine im August 2005 in Kraft getretene EG-Verordnung (EWG Nr. 2092/91) besteht ein Verbot der Verwendung von chemisch synthetisiertem Methionin im Ökolandbau. Eine Alternative ist die biotechnische Herstellung von L-Methionin auf ökologischer Basis ohne den Einsatz von Gentechnik. Projektziel war, einen leistungsfähigen Methionin-Produzenten zu finden, der in der Lage ist, preiswerte ausschließlich ökologisch produzierte Rohstoffe zu nutzen. Die in diversen Publikationen beschriebenen Selektionsstrategie mit Methionin-Analoga erwies sich als nicht geeignet und wurde durch einen neu entwickelten mikrobiologischen Test mit höherer Leistungskapazität ersetzt; die Methoden zum Zell-Screening und die Aminosäureanalytik wurden komplett neu erarbeitet. Die neu entwickelte Screening-Strategie besteht aus: 1. einer UV-Mutation geeigneter Stämme, 2. einem mikrobiologischen Methionintest (Methionin-Auxotrophie) zur Anwendung im Mikrotiterplatten-Maßstab und 3. einer zuverlässigen und schnellen Aminosäure-Analytik (Gaschromatographie nach Derivatisierung). Alle Schritte sind voll automatisierbar und daher für den Einsatz mit Roboter-Systemen geeignet. Leider konnten aufgrund der hohen Zahl zu untersuchender Stämme keine Methionin-Überproduzenten gefunden werden. Die etwa 20.000 Mutanten, die im Projektzeitraum untersucht werden konnten, reichen bei Weitem nicht aus, um Methionin-Überproduzenten zu finden. Hier wird erst der Einsatz eines Roboter-Systems Erfolge zeigen.Um die prinzipielle Eignung der entwickelten Methode in der Praxis zu testen, wurde ein bereits vorhandener Methionin-Überproduzent untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass solch ein Stamm mit der neu entwickelten Methode auch im Screening gefunden worden wäre. Die Endkonzentration an Methionin betrug unter den optimierten Bedingungen nahezu 400 g/L.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Tierernährung
Rahmenprogramm
Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN)
