entwicklung und testung modularer mikrohohlfaserreaktoren

P7.62 Entwicklung und Testung modularer Mikrohohlfaser- reaktoren M. Sc. C. Wolff 1) (E-Mail:[email protected]), Dr. S. Beutel 1) , Prof. Dr. A. Liese 2) , Prof. Dr. -Ing. M. Schlüter 3) , Prof. Dr. T. Scheper 1) 1) Leibniz Universität Hannover, Institut für Technische Chemie, Callinstraûe 3, D-30167 Hannover, Germany 2) Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Technische Biokatalyse, Denickestraûe 15, D-21073 Hamburg, Germany 3) Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Mehrphasenströmungen, Eiûendorfer Straûe 38, D-21073 Hamburg, Germany DOI: 10.1002/cite.201050205 Hohlfaserreaktoren bieten ein variables Anwendungsfeld von der Biokatalyse über die Kultivierung von Pro- und Eu- karyoten bis hin zum prozessintegrier- ten Downstreaming. Im Rahmen des DFG-Projekts ¹Modulare Hohlfaserreak- toren in der Biotechnologie unter Be- rücksichtigung mikroskaliger Effekteª werden von uns Mikrohohlfaserreakto- ren entwickelt und charakterisiert. Unsere Ziele sind die Weiterentwick- lung von Mikrohohlfaser-Bioreaktoren mit anwendungsorientierten Eigen- schaften und deren genaue Charakte- risierung. Dabei spielt Analytik zur Prozesskontrolle über faseroptische Sauerstoffsensorik und Überwachung der Produktbildung mittels Fluores- zenzdetektion eine wichtige Rolle. Die Charakterisierung und Optimierung der Strömungsmechanik auf mikroskaliger Ebene und der Einsatz von Mikrohohlfa- serreaktoren für enzymatische Biokata- lyse wird von unseren Projektpartnern an der TUHH um Prof. Michael Schlü- ter und Prof. Andreas Liese realisiert. Das verwendete System besteht aus einem oder mehreren Reaktormodulen, die sich zu einer Kaskade aufbauen las- sen. Dabei verfügt jedes Modul über je- weils zweimal bis zu 43 Hohlfasern, die separat angeschlossen sind. Bei den Hohlfasern können Membranen zur Be- gasung, Nährstoffversorgung und Pro- duktabtrennung über Oberflächenmo- difikation etc. eingesetzt werden. Der extrakapillare Raum dient der Kultivie- rung und verfügt wahlweise über eine Rühreinheit sowie einen Zu- und Ab- lauf. P7.63 Aufreinigung von Activin A aus dem Fusionsprotein Activin A-TRX in Escherichia coli Dipl.-Biol. Y. Zhao 1) , PD U. Rinas 1) , Dr. A. Schambach 2) , Prof. Dr. T. Scheper 1) (E-Mail: [email protected]) 1) Universität Hannover, Institut für Technische Chemie, Callinstraûe 3, D-30167 Hannover, Germany 2) Medizinische Hochschule Hannover, Abteilung Experimentelle Hämatologie, Carl-Neuberg-Straûe 1, D- 30625 Hannover, Germany DOI: 10.1002/cite.201050210 Activin A ist ein bedeutender Wachs- tumsfaktor, da es die Differenzierung und Proliferation bestimmter Zellen ver- hindern oder fördern kann. Deshalb ist seine erfolgreiche Herstellung im gro- ûen Maûstab von Interesse. Da die Ver- wendung von kommerziell hergestell- tem Activin A sehr kostenintensiv ist, wurde ein Prozess zur Herstellung von Activin A aus E. coli etabliert und opti- miert. Für die Expression von löslischem Ac- tivin A bedarf es einer korrekten Faltung der Proteine, bei der häufig die Ausbil- dung von Disulfidbrücken eine ent- scheidende Rolle spielt. Eine Strategie wurde entwickelt, bei der ein Plasmid mitcodierend für Activin A und Thirore- doxin als Fusionsprotein konstruiert wurde, damit Activin A mithilfe des gut löslichen Fusionspartners Thioredoxin in E. coli in löslicher Form exprimiert würde. Aber es stellte sich heraus, dass eine groûe Menge von Activin A-Trx in E. coli dennoch unlöslich produziert wurde. Konzentrierter Harnstoff wurde in dem Protein eingesetzt, so dass die falsch gebildeten Disulfidbrücken voll- ständig reduziert wurden. Schlieûlich wurde die Proteinlösung dem Rückfal- tungspuffer zudosiert, um das korrekt gefaltene Protein zu erhalten. Der Auf- reinigungsprozess sollte sich aus drei Teilen zusammensetzen: (i) das lösliche Activin A-TRX über sein 6His-Tag mittels Metallchelat-Affinitätschromatogra- phie über einen Membranadsober mit Zn 2+ -Ionen aufreinigen; (ii) Thioredoxin zur Gewinnung des bioaktiven Activin A vom Fusionsprotein Activin A-TRX ab- spalten; (iii) die Spaltprodukte per zwei- ter IMAC zur Gewinnung des reinen Activin A separieren. P7.64 Rekombinante Produktion einer thermophilen b-Glycosidase in Lactobacillus plantarum Dipl.-Ing. (FH) N. Böhmer 1) , Dr. S. Lutz-Wahl 1) , Prof. Dr. L. Fischer 1) (E-Mail: [email protected]) 1) Universität Hohenheim, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Fachgebiet Biotechnologie, Garbenstraûe 25, D-70599 Stuttgart, Germany DOI: 10.1002/cite.201050300 1552 7 Biotechnologie www.cit-journal.de 2010 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Chemie Ingenieur Technik 2010, 82, No. 9

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