Industrielle Mikrobiologie

Industrielle Mikrobiologie zur Erschließung neuer Ressourcen

Das Institut für Mikrobiologie und Mikrobielle Biotechnologie (IMMB) der BOKU beschäftigt sich mit der Entwicklung von mikrobiellen Prozessen zur nachhaltigen Herstellung von Chemikalien. Insbesondere geht es darum, bisher wenig genutzte Nebenströme aus der Land- und Forstwirtschaft bzw. aus industriellen Prozessen zur Herstellung von Chemikalien zu nutzen. Mikroorganismen und ihre Stoffwechselkapazitäten spielen dabei die zentrale Rolle. Viele der industriell notwendigen Eigenschaften von mikrobiellen Zellfabriken kommen in der Natur vor – d.h. die Ausnutzung der Biodiversität ist ein Kernpunkt der Projekte. Die Methoden der synthetischen Biologie ermöglichen dann das Produkt- und Substratspektrum zu erweitern, bzw. die mikrobiellen Prozesse soweit zu optimieren, dass sie auch ökonomisch wettbewerbsfähig werden.

Im Christian Doppler-Labor für Glycerinbiotechnologie beispielsweise werden Prozesse entwickelt, Glycerin in Grundchemikalien für die Faser- und Kunststoffherstellung umzuwandeln. Glycerin fällt in großem Maßstab als Nebenstrom der Pflanzenölraffinerie bzw. bei der Herstellung von Biodiesel an. Eine direkte Verwertung des Glycerins erhöht die Wertschöpfung des Prozesses und verbessert die Kohlenstoffeffizienz der Pflanzenölraffinerie signifikant. Neben Glycerin sind (lignocellulosische) Zucker weitere Rohstoffe, die mikrobiell verwertet werden können. In diesem Zusammenhang wurde am IMMB beispielsweise ein Prozess zur Milchsäureherstellung etabliert, der enantiomerenreine Milchsäure liefert, welche geeignet ist, den bioabbaubaren Kunststoff PLA (engl.: poly lactic acid) herzustellen. Aber nicht nur pflanzenbasierte Kohlenstoffquellen, sondern auch Kohlendioxid direkt ist ein interessanter Rohstoff. In Zusammenarbeit mit der ACIB GmbH werden mikrobielle Verfahren entwickelt, um Kohlendioxid zu fixieren und daraus Produkte wie Chemikalien, Polymere oder Proteine herzustellen.

Text von K. Schröder & M. Mihovilovic, Jänner 2021