{"id":41275,"date":"2017-03-17T07:29:23","date_gmt":"2017-03-17T06:29:23","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fmit-bierhefe-wertvolle-fettsaeuren-brauen.html"},"modified":"2017-03-16T17:17:02","modified_gmt":"2017-03-16T16:17:02","slug":"mit-bierhefe-wertvolle-fettsaeuren-brauen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/mit-bierhefe-wertvolle-fettsaeuren-brauen\/","title":{"rendered":"Mit Bierhefe wertvolle Fetts\u00e4uren brauen"},"content":{"rendered":"
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Mit einer modifizierten Fetts\u00e4uresynthase (schematisch dargestellt durch ihre synthetischen Eigenschaften innerhalb der blauen Box) kann man eine Hefezelle dazu bringen, kurzkettige Fetts\u00e4uren zu produzieren. Die Synthese ist mit einem mehrstufigen Industrieprozess vergleichbar. Durch gezielte Ver\u00e4nderungen der nat\u00fcrlichen Synthese werden Teilprozesse beschleunigt oder verlangsamt (gr\u00fcne und rote Pfeile), sodass vorzeitig kurzkettige Fetts\u00e4uren abgespalten werden. Copyright: Eckhard Boles und Martin Grininger – Zoom – <\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Kurzkettige Fetts\u00e4uren sind wertvolle Bestandteile von Kosmetika, pharmazeutischen Wirkstoffen, antimikrobiellen Substanzen, Aromastoffen oder Seifen. Bisher sind sie nur durch aufw\u00e4ndige Extraktion aus bestimmten Pflanzen wie der Kokosnuss oder chemisch aus Erd\u00f6l zu gewinnen. Den Arbeitsgruppen von Prof. Martin Grininger und Prof. Eckhard Boles von der Goethe-Universit\u00e4t Frankfurt ist es gelungen, solche Fetts\u00e4uren mithilfe von Hefen einfach und in gro\u00dfen Mengen aus Zucker oder zuckerhaltigen Abf\u00e4llen in einem dem Bierbrauen \u00e4hnlichen Prozess herzustellen.<\/strong><\/p>\n

Wie die Wissenschaftler in den aktuellen Ausgaben der renommierten Zeitschriften \u201eNature Chemical Biology\u201c und \u201eNature Communications\u201c mitteilen, sind die kurzkettigen Fetts\u00e4uren auch als Vorstufe von Treibstoffen begehrt. \u201eDie neue Technologie kann ein Schl\u00fcsselschritt sein, um \u00fcber Hefen einen alternativen Zugang zu neuartigen Biokraftstoffen zu finden, deren Eigenschaften denen fossiler Kraftstoffe nahezu entsprechen\u201c, erkl\u00e4rt Eckhard Boles vom Institut f\u00fcr Molekulare Biowissenschaften.<\/p>\n

Die von Pflanzen und Tieren produzierten Fetts\u00e4uren bestehen zu einem gro\u00dfen Anteil aus Ketten von 18 Kohlenstoffatomen. Sie sind also l\u00e4nger als die gew\u00fcnschten kurzkettigen Verbindungen. In lebenden Zellen stellen gro\u00dfe Proteinkomplexe, die Fetts\u00e4uresynthasen, Fetts\u00e4uren her. Dabei f\u00fcgen sie 9 Bausteine aus jeweils 2 Kohlenstoffatomen in einem Prozess aus 8 Zyklen zusammen. Martin Grininger, Lichtenberg-Professor der VolkswagenStiftung an der Goethe-Universit\u00e4t und Forschungsgruppenleiter am Buchmann Institut f\u00fcr Molekulare Lebenswissenschaften (BMLS), war mitbeteiligt an der Aufkl\u00e4rung der dreidimensionalen Struktur der Fetts\u00e4uresynthasen. Mit seinem detaillierten Wissen \u00fcber deren Wirkmechanismus konnte er gezielt in diesen eingreifen.<\/p>\n

\u201eWir haben zun\u00e4chst untersucht, wie die Fetts\u00e4uresynthase Zyklen z\u00e4hlt, um zu entscheiden, wann die Kette fertig ist. Gefunden haben wir eine Art Lineal, das die L\u00e4nge der Fetts\u00e4ure misst\u201c, erkl\u00e4rt Martin Grininger. \u201eDieses Lineal haben wir so ver\u00e4ndert, dass die Fetts\u00e4uresynthase sich vermisst und k\u00fcrzere Ketten frei setzt. Das alles geschah zun\u00e4chst am Computer und im Reagenzglas\u201c.<\/p>\n

Mit Eckhard Boles, der im benachbarten Biozentrum am Stoffwechsel von Hefen forscht, entstand dann die Idee, Griningers ver\u00e4nderte Fetts\u00e4uresynthasen in Hefen einzusetzen. \u201eDiese Hefen schieden auf einmal die kurzkettigen Fetts\u00e4uren in beachtlichen Mengen aus\u201c, berichtet Boles. \u201eDamit k\u00f6nnen wir nun wie beim Bierbrauen anstelle von Alkohol die wertvollen kurzkettigen Fetts\u00e4uren produzieren.\u201c Grininger und Boles erg\u00e4nzen: \u201eDiese Entwicklung ist erst der Anfang. Wir wollen jetzt durch \u00e4hnliche Ver\u00e4nderungen an anderen gro\u00dfen Enzymkomplexen, den Polyketidsynthasen, weitere neuartige Molek\u00fcle f\u00fcr die chemische und pharmazeutische Industrie synthetisieren, die sonst nur schwer zug\u00e4nglich sind.\u201c<\/p>\n

Die Universit\u00e4t Frankfurt hat die Entwicklungen durch zwei europ\u00e4ische und internationale Patentanmeldungen sch\u00fctzen lassen und sucht nun nach Lizenznehmern f\u00fcr kommerzielle Anwendungen. Grininger und Boles entwickeln ihre Technologie zusammen in verschiedene Richtungen weiter. In dem von der Europ\u00e4ischen Union gef\u00f6rderten Projekt \u201eChassy\u201c soll die Technologie zur Industriereife gebracht werden. Zudem sollen in dem vom Land Hessen finanzierten LOEWE-Projekt \u201eMegaSyn\u201c \u00fcber die Ver\u00e4nderung von Polyketidsynthasen weitere chemische Verbindungen hergestellt werden. Und in dem vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft gef\u00f6rderten Projekt \u201eAlk2Bio\u201c werden die Hefen so weiterentwickelt, dass sie aus den kurzkettigen Fetts\u00e4uren die Biokraftstoffe Oktanol und Heptan produzieren.<\/p>\n

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Publikationen<\/em><\/h3>\n

Gajewski, J., Buelens, F., Serdjukow, S., Jan\u00dfen,M., Cortina, N., Grubm\u00fcller, H. and Grininger, M. (2017) Engineering fatty acid synthases for directed polyketide production. Nat. Chem. Biol. doi:10.1038\/nchembio.2314.<\/em><\/p>\n

Gajewski, J., Pavlovic, R., Fischer, M., Boles, E. and Grininger, M. (2017) Engineering fungal de novo fatty acid synthesis for short chain fatty acid production. Nat. Commun. doi:10.1038\/NCOMMS14650. http:\/\/rdcu.be\/pX6c<\/a><\/em><\/p>\n

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Kontakte<\/h3>\n

Prof. Martin Grininger
\nLichtenberg-Professor der VolkswagenStiftung
\nInstitut f\u00fcr Organische Chemie und Chemische Biologie und Buchmann Institut f\u00fcr Molekulare Lebenswissenschaften (BMLS), Campus Riedberg
\nTel.: 069 798 42705
\nE-Mail: grininger@chemie.uni-frankfurt.de<\/a><\/p>\n

Prof. Eckhard Boles
\nInstitut f\u00fcr Molekulare Biowissenschaften, Campus Riedberg
\nTel.: 069798 29513
\nE-Mail: e.boles@bio.uni-frankfurt.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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