Biotechnische Itaconsäureproduktion

Nutzung nachwachsender Rohstoffe und Prozessoptimierung

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Biotechnisch erzeugte Itaconsäure ist ein wichtiger Versorgungsbaustein für die chemische Industrie und weist, aufgrund der chemischen Struktur, ein großes Anwendungsspektrum auf. Die ungesättigte Dicarbonsäure kann z. B. als biobasiertes Polymer in Harzen eingesetzt werden, die heutzutage größtenteils auf fossilen Rohstoffen basieren. Einerseits besteht die Herausforderung bei der Itaconsäureproduktion darin, im Fermentationsprozess kostengünstige nachwachsende Rohstoffe, wie Weizenkaffhydrolysat, einzusetzen. Andererseits muss der Itaconsäuretiter mit Aspergillus terreus und Glucose als Substrat gesteigert werden, da itaconsäurebasierende Produkte aufgrund des geringen industriell erzielten Titers immer noch Nischenprodukte sind. Diese Arbeit zeigt eine Prozessstrategie auf, Weizenkaff für die Itaconsäureproduktion mit dem empfindlichen filamentösen Pilz A. terreus zu verwenden. Zusätzlich werden Einflussfaktoren des Hydrolysats herausgearbeitet, die das Wachstum von A. terreus und die Produktion von Itaconsäure beeinflussen. Des Weiteren wurde bei der Fermentation mit Glucose durch eine Erhöhung des pH-Wertes in der Produktionsphase der Titer deutlich gesteigert. Diese Prozessoptimierung mit einem Wildtypstamm von A. terreus resultierte in einer Endkonzentration, die im Bereich der bekannten Citronensäureproduktion liegt.