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Novel bioreductions by hyperthermophilic microorganisms for the natural, specific and on-line production of fine chemicals

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Heiße Mikroben für industrielle Verfahrenswege

Mikroorganismen sind eine potenzielle Goldmine genetischen Materials. Sie werden als industrielle Katalysatoren verwendet, viele unter rauen Bedingungen. Forscher des PYRED-Projektes haben ein Gen für ein Enzym isoliert, das organische Stoffe liefert, die die Grundlage vieler Herstellungsverfahren bilden.

Gesundheit

Die Mikrobe Pyrococcus furiosus (P. furiosus) weist eine erstaunliche Lebensform auf. Sie hat bei 100ºC die optimale Wachstumstemperatur, eine Temperatur, die normalerweise zur Inaktivierung der meisten Mikroorganismen verwendet wird. Sie ist sehr widerstandsfähig gegenüber Strahlung und hat eine sehr schnelle Verdopplungszeit. Projektpartner des PYRED-Projektes haben sich zum Ziel gesetzt, die außergewöhnlichen Eigenschaften von Hyperthermophilen, wie dem P. Furiosus, zu nutzen und die verantwortlichen Enzyme zu isolieren. Als Teil dieser Studie identifizierten Partner der Universität Wageningen ein Gen, das adhD in P. Furiosus. Diese Sequenz produzierte ein Enzym, das für den Industriesektor als sehr viel versprechend gilt. Die katalytische Aktivität des Enzyms nimmt in Übereinstimmung mit seinem natürlichen Lebensraum - dem heißen Sand in der Nähe von Schwefelquellen - bis zu den erwarteten 100°C zu. Es besitzt nicht nur eine hohe Wärmebeständigkeit, sondern man fand auch, dass es eine breite Substratspezifität aufweist. Die Forscher entdeckten, dass es die Reduktion von Ketonen und die Oxidation sekundärer Alkohole begünstigt. Die gaschromatografische Analyse zeigte, dass bei Verwendung von 2-Pentanon als Substrat das adhD-Produkt 2-Pentanol das vorherrschende Produkt war. Der sekundäre Alkohol 2-Pentanol findet in der Industrie viele Anwendungsmöglichkeiten. Bei den Bestrebungen die Verwendung schädlicher, die globale Erwärmung herbeiführender fossiler Brennstoffe zu reduzieren, ist 2-Pentanol ein wichtiger Biokraftstoff und stellt eine Alternative zu Benzin dar. Es wird auch als ein Lösungsmittel für den Überzug auf CDs und DVDs eingesetzt.

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22 Oktober 2021