Biotechnologische Ferulasäureproduzenten als Chassis für Stoffwechselwege zu hochwertigen Pflanzenprodukten (FERUCHAIN) – Teilprojekt A: Entwicklung von Mikroorganismen und Prozessen

Von Ferulasäuren abgeleitete sekundäre Pflanzenstoffe weisen wichtige biologische Aktivitäten für die
menschliche Gesundheit und Ernährung auf. Diese Wirkung macht sie zu attraktiven Kandidaten für
medizinische, ernährungsbezogene und kosmetische Anwendungen. Im Projekt FeruChain werden die drei Partner Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB), die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und das Fraunhofer-Zentrum für Biotechnologische Prozesse (CBP) ihre erfolgreiche Zusammenarbeit fortsetzen und eine komplette Produktionskette für diese Verbindungen erschließen. Dies umfasst die Entwicklung einer nachhaltigen enzymatischen Synthese, das Design von Produktionsstämmen und die Entwicklung von skalierbaren Produktionsprozessen inklusive der Produktgewinnung aus der Fermentationsbrühe. Die im vorhergehenden Verbundprojekt neu entwickelten Wege zu verschiedenen phenolischen Leitstrukturen werden von der MLU in neuartige Produktionsstämme übertragen. Die Produktion von ernährungsphysiologisch relevanten Flavonoiden wird in Corynebacterium glutamicum verwirklicht. Für die synthetisch-biologische Herstellung der genannten Verbindungen wird ein moderner Produktionsstamm entwickelt. Als Fallstudie für die großtechnische Produktion von phenolischen Naturstoffen durch den Partner CBP wird ein Phenylpropanoid in einem Maßstab von bis zu 1000 l hergestellt und gereinigt.
Der Partner IPB wird neuartige Wege zu wertvollen pflanzlichen Naturstoffen entwickeln, die aus dem
bereits verfügbaren Portfolio von Ausgangsverbindungen und Produktionswegen gewonnen werden
können. Es werden enzymatische Prozesse genutzt, die später in die vom MLU-Partner gelieferten
optimierten Produzentenstämme integriert werden können. Die ausgewählten Pflanzenprodukte sind u.a. vielversprechende antimykotische Bioaktivstoffe, haben ausgeprägte Geschmackseigenschaften, oder eignen sich als biogene Vernetzer für die Klebstoff- und Biopolymerproduktion.