Grundlagen der mikrobiellen Fermentation

Inhalte & Lernziele

Die Herstellung von Wertstoffen mit Hilfe von Mikroorganismen („mikrobielle Fermentation“) ist ein sehr wichtiger Herstellungsprozess in unserer modernen Welt. Mikrobiologen, Biochemiker, Zellbiologen und Verfahrensingenieure suchen ständig nach neuen Wegen, um das Wachstum der Zellen bzw. die Produktbildung möglichst noch optimaler zu gestalten. Dieser Theoriekurs führt in die mikrobiologischen, biochemischen, molekularbiologischen und technischen Aspekte ein.

Folgende Punkte werden u.a. behandelt:

• Biologische Grundlagen von Zellen
• Ablauf biotechnologischer Verfahren
• Wachstum von Mikroorganismen bzw. Zellkulturen
• Produktbildung, Wachstumssubstrate (Nährmedien) und Energiequellen
• Stoffwechsel von Mikroorganismen
• Produktionsstämme und deren Optimierung
• Gentechnisch veränderte Produktionsstämme (Metabolic Engineering) und gentechnische Sicherheit
• Fallstudie: Herstellung von rekombinantem Vitamin B2 im Bakterium Bacillus subtilis
• Fallstudie: Herstellung von rekombinanten Proteinen in der Hefe Pichia pastoris
• Bioreaktorsysteme (Fermenter) und deren Aufbau
• Sterilisation von Bioreaktoren
• Zellernte, Produktgewinnung und Aufarbeitung

Zielgruppe

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, die mit klassischen oder modernen biotechnologischen Prozessen arbeiten und einen Einstieg in die Produktion mit Hilfe von Mikroorganismen suchen.

Dozent

Prof. Dr. rer. nat. Matthias Mack studierte Mikrobiologie an der Philipps- Universität in Marburg und Biochemie an der University of the Pacific in Stockton (USA). Nach der Promotion (1995) wechselte er zur Hoffmann- La Roche AG in Basel, wo er an der Verbesserung industrieller Produktionsstämme arbeitete. Anschließend (1998-2000) baute er die Abteilung Mikrobiologie des “Start-up“-Unternehmens BASF-LYNX Bioscience AG in Heidelberg neu auf und beschäftigte sich dort speziell mit der Expressionsanalyse von Mikroorganismen unter Verwendung der DNA-Array-Technologie. Seit Wintersemester 2000 vertritt er an der Fachhochschule Mannheim - HTG das Fach molekulare Mikrobiologie in Forschung und Lehre. Sein aktuelles Forschungsgebiet ist die Molekularbiologie von Streptomyceten.