Herstellung von Biopolymeren aus Abwasser

Polyhydroxyalkanoate (PHA) sind Polymere von Hydroxyfettsäuren, die von vielen verschiedenen Bakterien und Algen als intrazelluläres Speichermaterial unter übermäßigen Kohlenstoffquellen und begrenzten Nährstoffbedingungen auf natürliche Weise produziert werden. PHA hat aufgrund seiner thermoplastischen Eigenschaften, die mit denen von erdölbasierten Polyolefinen vergleichbar sind, das Potenzial, herkömmliche Kunststoffe zu ersetzen.

Unsere Forschungsziele sind:

• Anreicherung einer mikrobiellen Mischkultur, die PHA akkumulieren kann
• PHA-Produktion aus Industrieabwässern
• Mcl-PHA-Produktion durch Mischkultur, gefüttert mit Altspeiseöl
• Optimierung des PHA-Produktionsprozesses
• Extraktion von PHA

Es handelt sich um eine Forschungskooperation mit dem Indian Institute of Technology (IIT) Indore im Rahmen des vom DAAD geförderten Projekts "A New passage to India". Das Projekt fokussiert auf die Mobilität von Studenten, Forschern, Sommerschulen, thematische Forschungsworkshops und gemeinsame Projekte. Im Rahmen dieses Projekts haben wir mit Prof. Kiran Bala (IIT Indore) zusammengearbeitet, der über Expertise im Bereich photosynthetischer Mikroorganismen verfügt.

Die Ziele dieser Forschung sind:

• Produktion von PHA durch Cyanobakterien und Mikroalgen
• Produktion von PHA durch Purpurbakterien 

Tamang, P., Arndt, C., Bruns-Hellberg, J., Nogueira, R., (2021): Polyhydroxyalkanoates production from industrial wastewaters using a mixed culture enriched with Thauera sp.: Inhibitory effect of the wastewater matrix. Environ. Technol. Innov. Environmental Technology & Innovation 21, 101328. https://doi.org/10.1016/j.eti.2020.101328

Bhalerao, A., Banerjee, R., & Nogueira, R. (2020). Continuous cultivation strategy for yeast industrial wastewater-based polyhydroxyalkanoate production. Journal of bioscience and bioengineering, 129(5), 595-602. https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2019.11.006

Tamang, P., Bhalerao, A., Rosenwinkel, K.H., Nogueira, R., Arndt, C., (2020): Ein integrierter Ansatz zur Biopolymerproduktion aus Abwasser. Wasser und Abfall 22, 19–22. https://doi.org/10.1007/s35152-020-0228-3

Nogueira, R., Tamang, P., Banerjee, R., Arndt, C. (2019): Waste to resource: Biopolymer production from industrial wastewater, presented at BioMAT 2019.

Tamang, P., Banerjee, R., Köster, S., Nogueira, R. (2019): Comparative study of polyhydroxyalkanoates production from acidified and anaerobically treated brewery wastewater using enriched mixed microbial culture. Journal of Environmental Science. 78, 137–146. https://doi.org/10.1016/j.jes.2018.09.001