Hintergrund

Bakterielle Nanocellulose (BNC) ist ein vielversprechendes Biopolymer mit einem breiten Anwendungsspektrum. Es kann sowohl mittels Mischkultur- (Kombucha) als auch Reinkultur- (Komagataeibacter xylinus) basierter Bioprozesse hergestellt werden.

Die Reinkultur von K.xylinus kann als vereinfachte Version der Kombucha-Mischkultur betrachtet werden. Sie enthält nur die BNC-synthetisierenden Essigsäurebakterien. Trotz geringem Ertrag, teuren Medienkomponenten, seiner Kontaminationssensitivität und folgend der Erfordernis steriler Produktionsprozesse eignet sich K.xylinus hervorragend zur Untersuchung und Aufklärung des Metabolismus sowie der mikrobiellen BNC-Synthese. Im Gegensatz dazu bietet Kombucha vergleichsweise hohe BNC-Erträge, ist kontaminationsresistent und ist anspruchslos hinsichtlich der Kultivierungsbedingungen, was im Vergleich zu wesentlich niedrigeren Produktionskosten führt. Die im gleichen Zeitraum produzierte BNC aus Kombucha-Mischkulturen ist signifikant dicker, was sie zu einem idealen Material für die Entwicklung und Optimierung der Downstreamprozesse inkl. Trocknungsund Modifikationsstudien macht. Im Rahmen dieses Projektes wurden Misch- und Reinkultur-basierte BNC-Up- & Downstreamprozesse entwickelt und optimiert:

• Konservierung der Produktionsstämme
• Stabilität des Produktionsorganismus sowie USP
•  (Mutations- & Kontaminationsprävention)
• Bestimmung BNC Erträge (Rein- vs Mischkultur)
• mechanische Eigenschaften der BNC
• Bestimmung Wasserhaltekapazität sowie -aufnahmevermögen
• Ultrastruktur der BNC