Wie man die Zitronensäureproduktion von Schimmelpilzen ankurbeln kann

    17. Februar 2019, 16:47
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    Entdeckung macht höhere Produktionsmengen mit weniger Ausgangsmaterial und Energie möglich

    Wien – Zitronensäure wird heute in großem Maßstab hauptsächlich von Pilzen hergestellt. Rund zwei Millionen Tonnen der farblosen Carbonsäure werden jährlich für Esswaren, Medikamente, Waschmittel und Kosmetika produziert. Wiener Forscher haben nun einen Komplex in den Pilzzellen entdeckt, der die Substanz durch die Zellgrenze nach außen transportiert. Den Wissenschaftern gelang es, ihre Produktion bei industriell genutzten Schimmelpilzen anzukurbeln und so die Liefermenge um das fünffache zu steigern.

    Die Forscher um Matthias Steiger vom Austrian Centre of Industrial Biotechnology (ACIB) und dem Department für Biotechnologie der Universität für Bodenkultur (Boku) Wien fanden den Transporter CexA wegen seiner Ähnlichkeit zu anderen Exporteuren. Sie zogen ihn bei Aspergillus niger-Schimmelpilzen aus dem Verkehr, woraufhin diese keine Zitronensäure mehr nach draußen lieferten. So bekamen die Forscher heraus, welche Fracht er für gewöhnlich befördert, wie sie im Fachjournal "Metabolic Engineering" berichten.

    Angeregte Produktion

    Anschließend steigerten sie die CexA-Produktion in den Pilzzellen. Diese stellten daraufhin bis zu fünfmal mehr Zitronensäure her als zuvor und gaben sie in das Nährmedium ab, aus dem man sie quasi abschöpfen kann. Normalerweise würden die Zellen recht bald mit der Zitronensäureherstellung aufhören, weil sie nicht übermäßig viel davon benötigen. Wenn der übereifrige Exporteur aber Unmengen davon aus den Zellen schafft, müssen sie ständig nachproduzieren. So werden in recht kurzer Zeit im Medium weit höhere Zitronensäurekonzentrationen erreicht als im Zellinneren, erklärte Steiger.

    Bis Anfang des 20. Jahrhunderts wurde Zitronensäure fast ausschließlich aus den namensgebenden Früchten gewonnen, doch seit gut hundert Jahren macht man sich dazu die Aspergillus-Pilze zunutze, so Steiger. Nun könne man mit geringeren Mengen an Ausgangsprodukt, Platz und Energie mehr Zitronensäure herstellen und der ganze Prozess würde verlässlicher funktionieren, betonen die Forscher. (APA, red, 17.2.2019)

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