Wenn man die Biochemie von Schimmelpilzen genau versteht, kann man Pilz-Stämme anreichern, die beispielsweise Zitronensäure effizient und zuverlässig herstellen. Daran forscht die TU Wien nun mit dem Firmenpartner Jungbunzlauer in einem neueröffneten Christian Doppler Labor.

Zitronensäure wird nicht aus Zitronen gemacht. Längst hat man dafür effizientere Verfahren gefunden: Man nutzt spezielle Stämme eines Schimmelpilzes, die unter passenden Laborbedingungen wertvolle Biochemikalien produzieren. Um solche Prozesse effizienter zu machen, wird in einem neugegründeten Christian Doppler Labor an der TU Wien nun die Biochemie und die Genetik dieser Pilz-Stämme genau untersucht. So wird sich die Zitronensäure-Produktion verbessern lassen, und zwar ohne Genmanipulation, die kompliziertere Zulassungsverfahren und entsprechende Kennzeichnung nötig machen würde.

Das neue Labor wurde am 5. November am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften offiziell eröffnet. Finanziert wird es vom Bundesministerium für Arbeit und Wirtschaft (BMAW) und Unternehmenspartner Jungbunzlauer.

Arbeits- und Wirtschaftsminister Martin Kocher, Schirmherr der CD-Labors: "Zitronensäure fungiert als essenzieller Inhaltsstoff für die Lebensmittel- wie auch Kosmetikindustrie. Die tiefgehende Erforschung der biologischen Prozesse hinter dem Produktionsprozess wird diesen effizienter, nachhaltiger und kreislauffähiger machen und dazu beitragen, Zitronensäure auch weiterhin nachhaltig in Österreich produzieren zu können."

Der Schimmelpilz aus der Badewanne

Nachhaltig und umweltfreundlich soll unsere Wirtschaft werden. Ein wichtiger Schlüssel dafür ist die nachhaltige Herstellung wichtiger Grundchemikalien, die man in vielen Industriebereichen benötigt - von der Lebensmittelproduktion bis hin zur pharmazeutischen Industrie. Dazu gehört auch die Zitronensäure. Der weltweite Bedarf an dieser Chemikalie liegt bei über zwei Millionen Tonnen pro Jahr - Tendenz steigend.

Schon seit rund hundert Jahren wird Zitronensäure großindustriell mit Hilfe des Schimmelpilzes Aspergillus niger hergestellt. Dabei handelt es sich um einen guten Bekannten aus dem Alltag: Man findet ihn in Badezimmern, auf verdorbenen Lebensmitteln, oder auch in Gießkannen, weshalb er auf Deutsch auch als "schwarzer Gießkannenschimmel" bezeichnet wird.

Das heißt freilich nicht, dass man mit Schimmel aus der Badewanne Zitronensäure herstellen kann. "Nur ganz bestimmte Stämme dieses Pilzes kann man für industrielle Produktion von Chemikalien nutzen", erklärt Prof. Matthias Steiger, Leiter des neuen Christian Doppler Labors. "Wir wollen nun biochemisch genau verstehen, wie der Pilz Zucker in Zitronensäure umwandelt, und wie das von den Genen des Pilzes genau gesteuert wird."

In den letzten Jahren gab es in diesem Bereich bereits große Fortschritte: Man hat bestimmte Gene identifiziert, die für den Stoffwechsel des Pilzes eine entscheidende Rolle spielen. Mit diesem Wissen kann man unter verschiedenen Pilz-Stämmen nun gezielt die erfolgversprechendsten auswählen.

"Wir freuen uns, diese wichtige Forschung unterstützen zu können", erklärt Anne Wagner, Junbunzlauer's VP Research, Development & Innovation. "Bei Jungbunzlauer ist die Nachhaltigkeit eines unserer Kernanliegen. Durch die Kollaboration mit der TU Wien und durch Unterstützung dieser innovativen Forschung zielen wir darauf ab, unsere Produktionsprozesse zu verbessern in einer Weise, die unserem Engagement für die Umweltverantwortung gerecht wird".

Optimierung ohne gentechnische Veränderung

Durch technische Genmanipulation in das Genom des Pilzes einzugreifen ist nicht das Ziel des Projekts. Gerade im Lebensmittelbereich möchte man das vermeiden, man sucht nach naturnahen Möglichkeiten, hocheffiziente Pilze zu erhalten. "Wir sehen uns daher an, wie man den Pilz durch die passende Umgebung dazu bringen kann, sich von selbst so zu entwickeln, wie wir das wollen", sagt Matthias Steiger. "Wenn wir den Zusammenhang zwischen dem Stoffwechsel des Pilzes und seiner Evolution genau verstehen, dann können wir im Labor für einen Evolutionsdruck sorgen, der immer bessere Pilz-Stämme hervorbringt."

Begleitet wird das nicht nur von Genanalysen des Pilzes, sondern auch von neuen, präzisen Messmethoden, mit denen man die biochemischen Abläufe direkt während des Produktionsverfahrens genau überwachen kann. "Die Pilz-Stämme, die wir auf diese Weise im CD-Labor entwickeln, werden die Zitronensäureproduktion deutlich verbessern", sagt Matthias Steiger.

Über Christian Doppler Labors

In Christian Doppler Labors wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem Niveau betrieben, hervorragende Wissenschaftler_innen kooperieren dazu mit innovativen Unternehmen. Für die Förderung dieser Zusammenarbeit gilt die Christian Doppler Forschungsgesellschaft international als Best-Practice-Beispiel.

Christian Doppler Labors werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Arbeit und Wirtschaft (BMAW).

Über Jungbunzlauer:

Jungbunzlauer ist ein führender Produzent von qualitativ hochwertigen, nachhaltigen Inhaltsstoffen aus natürlichen Quellen, die Industriezweigen dienen wie der der Lebensmittel und Getränke, Gesundheit, Ernährung, Haushaltsmitteln und Körperpflege. Als Partner des Vertrauens bieten wir ein diverses Portfolio aus Verdickungsmitteln, Säureregulatoren, Mineralstoffen und spezifischen Lösungen, um den sich stets entwickelnden Bedürfnissen unserer Kunden gerecht zu werden. Mit Firmensitz in Basel, Schweiz und state-of-the-art Produktionsanlagen, inklusive großer Fermentations-Operationen in Europa und Nord-Amerika, sind wir stolz über 130 Länder weltweit zu bedienen. Gegründet vor über 150 Jahren, ist Jungbunzlauer gewachsen in ein Unternehmen mit CHF 1.3 Milliarden Umsatz, angetrieben von fast 1.400 engagierten Mitarbeitern, die sich einer gesünderen, nachhaltigeren Zukunft verschrieben haben. Erfahre mehr auf www.jungbunzlauer.com.

Rückfragehinweis:
Prof. Matthias Steiger
Institut für Verfahrenstechnik,
Umwelttechnik und technische Biowissenschaften
Technische Universität Wien
+43 1 58801 166552
matthias.steiger@tuwien.ac.at

Aussender:
Dr. Florian Aigner
PR und Marketing
Technische Universität Wien
+43 664 60588 4127
florian.aigner@tuwien.ac.at