Innovative Products from Renewable Resources/ Biorefineries
- Die Herstellung funktioneller Biomoleküle (Proteine, Prä-/Probiotika, kosmetische Wirkstoffe),
- Die Entwicklung hochentwickelter Biopolymere (z. B. PHA, Cyanoflan) mit maßgeschneiderten Eigenschaften,
- Die (Bio)katalytische Verwertung von schwer abbaubaren Kunststoffen und
- Die Gestaltung innovativer Bioraffineriekonzepte als Basis einer zirkulären Bioökonomie.
Pflanzenbiotechnologie
Die F&E Tätigkeiten im Bereich Pflanzenbiotechnologie zielen darauf ab die Produktion relevanter Kulturpflanzen zukunftssicherer aufzustellen und innovative, nachhaltige Produktionsmöglichkeiten für Nahrungs- und Futtermittel sowie Kosmetika und besonders Pharmazeutika zu etablieren. Speziell stehen dabei Produkte im Vordergrund, die aufgrund ihrer Komplexität (z.B. Struktur) nicht oder nur schlecht in bestehenden biotechnologischen Systemen (z.B. Mikroorganismen oder Säugerzellen) hergestellt werden können.
Konkret wurden neue Wege etabliert um sogenannte small molecules sowie protein-basierte Wirk- und Nährstoffe in aktiver Form zu produzieren. Dadurch wird unter anderem das Problem der Klimawandel-bedingten Gefährdung von Lieferketten gelöst. Gleichzeitig werden Pflanzen durch eine gezielte Veränderung des sie umgebenden Mikrobioms und einzelner Substanzgruppen in ihrem Keimungs- und Wachstumspotential gestärkt.
Angewandte Biodiversität
Nachhaltige Gesundheitspflege – Unterstützung eines gesunden Darmmikrobioms, Erhalt der mikrobiellen Vielfalt und des damit verbundenen genetischen Potenzials (next generation probiotics).
Nachhaltige mikrobielle Biotechnologie
„Nachhaltige mikrobielle Biotechnologie“ erforscht und entwickelt Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, und filamentösen Pilze zur nachhaltigen Herstellung von Bioprodukten. Ziel ist es, die Nachhaltigkeit von mikrobiellen Stämmen und Bioprozessen durch neuartige Strategien zu erhöhen.
Ein Schwerpunkt ist die mikrobielle Umwandlung bisher ungenutzter, klimafreundlicher Substrate wie Lignozellulosezucker, Glycerin und Methanol in hochwertige Biomoleküle (Proteine für biopharmazeutische und Nahrungszwecke, organische Säuren, und Biokraftstoffe).
Insbesondere wird eine verbesserte Nutzung zellulärer Ressourcen und Zeitersparnis angestrebt, z.B. durch gezielte Stammverbesserung und Zellengineering, durch die Entwicklung von Koppelproduktionsprozessen, bei denen mehrere Produkte gleichzeitig in einem einzigen mikrobiellen Wirt hergestellt werden, oder durch den Einsatz von prädiktiven Modellen für Bioprozesse. Außerdem soll der Einsatz umweltschädlicher Stoffe und Antibiotika drastisch reduziert oder ganz vermieden werden.
Konkrete Ziele sind die Entwicklung von antibiotikafreien, co-produzierenden Komagataella phaffii-Stämmen für die Herstellung von qualitativ hochwertigen rekombinanten Proteinen; die mikrobielle Produktion von 1,3-Propanediol und 3-Hydroxypropionsäure aus alternativen Rohstoffquellen durch Lentilactobacillus diolivorans; oder die effizientere Verwertung von alternativen Substraten in methylotrophen Hefen.