Analysis, design and synthesis of microbial cell factories producing n-butanol

Die Knappheit an fossilen Rohstoffen hat das industrielle Interesse an der nachhaltigen biotechnologischen Produktion von Fein- und Massenchemikalien geweckt. Als häufig verwendetes chemisches Synthon hat Butanol in diesem Zusammenhang eine erhöhte Aufmerksamkeit erlangt. Um einen ökonomisch und ökologisch konkurrenzfähigen biotechnologischen Prozess zu entwickeln, müssen die für mikrobielle Fermentationen typischen Limitationen, welche durch geringe Produkttiter und niedrige volumetrische Produktivität hervorgerufen werden, überwunden werden. Um einen Ingenieursansatz basierend auf Analyse, Design und Synthese anzuwenden wurden die Limitierungen existierender Fermentationen in einer umfassenden Literaturstudie aufgezeigt. Neben Parametern wie Produktivität, Titer und Ausbeute, muss für die Produktion von Massenchemikalien wie Butanol zudem die Verwendung von günstigen Rohstoffen sichergestellt werden. Durch die Verfügbarkeit umfassender „Omics“-Technologien bildet das Genom eine wichtige Basis für eine erfolgreiche Biokatalysatorentwicklung. Mit dem aufgeschlüsselten genetischen Abdruck und den zusätzlich gewonnenen Informationen über das „metabolic engineering“ von P. taiwanensis VLB120, bringt diese Studie dieses bemerkenswerte Bakterium näher an eine Anwendung.