Reaktionstechnische Untersuchungen von rekombinanten Saccharomyces cerevisiae zur Bernsteinsäureherstellung

Gabi Gebhardt, Dissertation Technische Universität München, 2010

Um das Potential der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae zur Herstellung von Bernsteinsäure zu evaluieren, wurden über 25 verschiedene genetisch veränderte Hefestämme reaktionstechnisch in Rührkesselreaktoren untersucht. Zur oxidativen Produktion von Bernsteinsäure aus Glucose standen Hefestämme mit unterbrochenem Citratzyklus, deregulierten Glyoxylatzyklusenzymen und verbesserter Precursorbereitstellung zur Verfügung. Mit geeigneten Deletionen im Citrat-Zyklus konnte S. cerevisiae bis zu 8,5 g/L Bernsteinsäure im Zulaufverfahren produzieren. Deletionsstämme mit Überexpressionen im Glyoxylat-Zyklus wiesen bisher nur eine partielle Deregulation dieses Zyklus auf. Die Überexpression eines transkriptionellen Regulationsfaktors erhöhte die Bernsteinsäureausbeute deutlich. Diese reaktionstechnischen Daten stellen die Basis zur weiteren Stammentwicklung der Hefe S. cerevisiae zur Herstellung von Bernsteinsäure dar.

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Publikationen

• Gebhardt G, Hortsch R, Kaufmann K, Arnold M, Weuster-Botz D (2011): A new microfluidic concept for parallel operated millilitre-scale stirred-tank bioreactors. Biotechnol Prog 27: 684-690.
• Raab A, Gebhardt G, Bolotina N, Weuster-Botz D, Lang C (2010): Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae for the biotechnological production of succinic acid. Metabol Eng, 12: 518-525.