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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

Simon Sieder (2020): Characterization of autotrophic gas fermentation of Acetobacterium woodii.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Mikrobiologie und Mikrobielle Biotechnologie, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 87. UB BOKU obvsg

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Die ununterbrochene Nutzung fossiler Brennstoffe seit dem industriellen Zeitalter stellt die Menschheit vor ein großes Problem. Der steigende Energiebedarf wird durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe gedeckt, was zu einem ungebrochenen Ausstoß des Treibhausgases Kohlendioxid führt. Der Ausstoß von Kohlendioxid ist eine der Haupttriebkräfte der globalen Erwärmung. Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Gasfermentationsprozess des Organismus Acetobacterium woodii (A. woodii), mit dem Kohlendioxid und Wasserstoff in Essigsäure umgewandelt werden kann. Der Metabolit kann als Baustein für neue Energiequellen genutzt werden. Ziel dieser Arbeit war es, ein tieferes Verständnis des autotrophen Wachstums und des Acetatproduktionsverhaltens des acetogenen Organismus A. woodii zu erlangen. Zwei verschiedene Reaktorsysteme wurden hinsichtlich ihres volumetrischen Transportkoeffizienten (kLa) verglichen, welcher ein wichtiger Parameter für den Transport einer Gaskomponente ist. Laut Literatur gewinnt der Organismus Energie mit Hilfe einer natriumgetriebenen ATP-Synthase. Diese Eigenschaft war ein wichtiger Aspekt der Arbeit. Experimente mit unterschiedlichen Natriumkonzentrationen zeigten einen starken Einfluss auf das Wachstum und das Produktionsverhalten des Organismus mit einem Optimum bei 60 mM. Versuche mit unterschiedlichen Konzentrationen der Spurenelementkomponenten Selenit und Wolframat zeigten einen starken Einfluss auf das Wachstum und das Acetatproduktionsverhalten. In der Literatur sind beide Komponenten als Cofaktoren für Wasserstoff abhängige CO2 Reduktase (HDCR) bekannt, welches ein wichtiges Enzym bei der Kohlendioxidfixierung acetogener Organismen darstellt. Der letzte Schritt der Arbeit war die kontinuierliche Kultivierung des Organismus unter verschiedenen Gaszusammensetzungen der Gase Wasserstoff, Kohlendioxid und Stickstoff bei optimaler Natriumkonzentration. Infolgedessen wurden die Acetat- und Biomassekonzentration stark von der Begasungszusammensetzung beeinflusst und waren bei einer zu niedrig gewählten Kohlendioxidgasströmungsrate limitiert.

Beurteilende(r): Sauer Michael

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