Chem. Ing. Tech. 2014, 86, No. 9, 1384–1400 © 2014 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.cit-journal.com
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Nutzung von Biomassehydrolysat als Co-Substrat mit Glycerinfür die effiziente Produktion von Butanol mit ClostridiumpasteurianumDr. W. Sabra1) (E-Mail: [email protected]), Dr. W. Wang1), C. Groeger1), S. Surendran 1), Prof. A.-P. Zeng1)
1)Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Bioprozess- und Biosystemtechnik, Denickestraße 15, D-21071 Hamburg, Germany
DOI: 10.1002/cite.201450641
Biomasse wird von Experten als die ein-zige nachhaltige Quelle für Energie undorganischen Kohlenstoff für die Indus-triegesellschaft angesehen und hat dasPotenzial, Erdöl bei der Herstellung vonChemikalien und flüssigen Kraftstoffenzu verdrängen. Hier wird über die effizi-ente Biosynthese von Butanol mit einemGemisch aus Glycerin und Biomasse-
Hydrolysat berichtet. Clostridium pasteu-rianum produzierte aus Biomasse-Hy-drolysat und Glycerin (1:1) in Batch-und Fed-Batch-Kulturen Butanol-Kon-zentrationen von bis zu 17 bis 20 g L–1
bei einer Ausbeute von 0,2 g g–1 (C3 –C6). Fermentationen mit Monosubstra-ten wie Glycerin oder Glucose als einzi-ge Kohlenstoffquelle lieferten eine maxi-
male Butanolproduktion von 14 bzw.7 g L–1. Trotz eines Überschusses an Gly-cerin führte Glukoselimitierung bei Fer-mentationen mit gemischten Substratenzu einer Wachstums-Inhibierung. Mit-tels Proteomanalyse wurde der moleku-lare Mechanismus hinter diesem Phäno-men aufgeklärt.
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Identifizierung neuer bakterieller Lignin-modifizierenderEnzymeDr. S. Zibek1) (E-Mail: [email protected]), D. Rais2), PD Dr. S. Rupp1), Prof. Dr. T. Hirth1,2)
1)Fraunhofer-Institut für Grenzflächen und Bioverfahrenstechnik, Nobelstraße 12, D-70569 Stuttgart, Germany2)Universität Stuttgart, Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie, Nobelstraße 12, D-70569 Stuttgart, Germany
DOI: 10.1002/cite.201450333
Die Lignin-abbauenden Enzyme vonBakterien wurden bisher kaum unter-sucht. Im Aktinobakterium Rhodococcusjostii konnte für eine Peroxidase dieBeteiligung am Ligninabbau gezeigtwerden [1]. Der Stamm Sphingomonaspaucimobilis verfügt über zahlreiche in-trazelluläre Enzyme für die Verstoff-wechselung aromatischer Ligninabbau-produkte [2]. Ligninolytische Bakterien-stämme werden auf ihre enzymatischeAusstattung hin untersucht, um weitere
Erkenntnisse zum bakteriellen Lignin-abbau sowie Biokatalysatoren mit neuenEigenschaften für industrielle Prozessezur Ligninmodifikation zu gewinnen.
Die Genome der ligninolytischen Bak-terienstämme Pseudonocardia sp. undStreptomyces sp. wurden sequenziertund mit Datenbanken verglichen. Eswurden zahlreiche Enzyme identifiziert,die mit dem Ligninabbau und dem Aro-matenstoffwechsel assoziiert sind. Einepotenziell ligninolytische Peroxidase aus
Streptomyces sp. wurde erfolgreich hete-rolog exprimiert und gereinigt. DiesePeroxidase wird mittels verschiedenerLignin-Modellsubstrate auf ihre kataly-tischen Eigenschaften bezüglich der Be-teiligung am Ligninabbauprozess inStreptomyces sp. untersucht.
[1] M. Ahmad et al., Biochemistry 2011, 50(23), 5096 – 5107.
[2] E. Masai et al., Biosci. Biotechnol. Bio-chem. 2007, 71, 1 – 15.
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Nachhaltige Synthese von c-ValerolactonK. Hengst1,2) (E-Mail: [email protected]), Dr. M. Schubert1,2), Dr. W. Kleist1,2), Prof. Dr. J.-D. Grunwaldt1,2)
1)Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Chemische Technik und Polymerchemie, Engesserstraße 20, D-76131 Karlsruhe, Germany2)Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Katalyseforschung und -technologie, Hermann-von-Helmholtz-Platz 1,
D-76344 Eggenstein-Leopoldshafen, Germany
DOI: 10.1002/cite.201450462
c-Valerolacton (GVL) ist ein vielver-sprechendes biomassebasiertes Platt-formmolekül, das als Duftstoff, um-
weltfreundliches Lösungsmittel undnachhaltiges Monomer für grüne Kunst-stoffe sowie als Kraftstoffadditiv Verwen-
dung findet. Darüber hinaus kann es zusynthetischen Kraftstoffen (Benzin undDiesel) umgesetzt werden [1]. Syntheti-
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