BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Lukas Burgstaller
(2016):
Production of PHB in a cell recycling fed-batch process using Cupriavidus necator.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Umweltbiotechnologie,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 63.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Um einen Biokunststoff wie z.B. Polyhydroxyalkanoat zu einem konkurrenzfähigen Preis produzieren zu können, ist man bestrebt, immer billigere Substrate in der Produktion einzusetzen. Diese Substrate weisen in der Regel allerdings eine eher geringe Konzentration der Kohlenstoffquelle auf, sodass sie kaum in einem konventionellen Fed-Batch Prozesse nutzbar sind. Aus diesem Grund gilt es neue Prozesse zu entwickeln, die diese Substrate verwerten können und gleichzeitig ähnlich hohe Produktivitäten und Zelldichten wie mit konventionellen Prozessen erreichen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde nun ein Prozess entwickelt, der dies mittels „Cell Recyclings“ erreicht. Zur Umsetzung dieses Prozesses im Labormaßstab wurden zwei verschiedene Biorekatorsysteme z.T. stark modifiziert und mit einer Hohlfasermembran zur Rückhaltung der Zellen ausgestattet. Nach experimenteller Bestimmung unterschiedlicher Prozessparameter und Fermentationsbedingungen wurde dieser Prozess in vier „Cell Recycling“ Fed-Batch Experimente getestet. Dies geschah unter Einsatz des Bakteriums Cupriavidus necator, einem natürlichen Produzenten von Polyhydroxybutyrat (PHB), dem bekanntesten Polyhydroxyalkanoat. Als Nährmedium kam ein Mineralmedium mit einer Glukosekonzentration von 50 g/L zum Einsatz. Bei diesen Experimenten konnten eine PHB Produktivität von bis zu 1.4 g/Lh und eine Zelldichte von 32.6 g/L erreicht werden. Darüber hinaus konnte in diesem Experiment in einem nur 24.3 Stunden dauernden Prozess ein sehr hoher PHB Anteil von 92 % in der getrockneten Biomasse erzielt werden. Diese Ergebnisse sind mit anderen publizierten Prozessen vergleichbar, die Daten deuten allerdings darauf hin, dass sowohl die Produktivität als auch die Ausbeute des Prozesses noch weiter gesteigert werden können, sofern der Prozess mit einer höheren Zelldichte geführt wird und man die Feed Strategie optimiert.
- Beurteilende(r): Gübitz Georg
- 1.Mitwirkender: Neureiter Markus