Neuartige Wirkstoff-Container und Modulare Biotransformationen – BioSC startet zwei neue FocusLabs

Jülich, 16. Januar 2017 – Integrative Forschungsansätze, die den Wandel zu einer nachhaltigen Bioökonomie in NRW fördern – das ist das Ziel der zwei neuen „FocusLabs“, die ab 2018 für drei Jahre gefördert werden. Angesiedelt sind die FocusLabs im Bioeconomy Science Center (BioSC), dem Kompetenzzentrum für nachhaltige Bioökonomie in NRW. An den FocusLabs sind Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen von allen vier Partnerinstitutionen des BioSC beteiligt. Die interdisziplinären Forschungsansätze der FocusLabs erstrecken sich von einer innovativen Technologie, die den weltweiten Einsatz von Fungiziden und Herbiziden signifikant reduzieren soll, bis zum Aufbau neuartiger Wertschöpfungsnetzwerke für die nachhaltige Produktion von Basischemikalien und Pharmazeutika. Mit insgesamt 4,2 Millionen Euro fördert das Ministerium für Kultur und Wissenschaft (MKW) die beiden neuen FocusLabs im Rahmen des NRW-Strategieprojekts BioSC.

Das FocusLab greenRelease ist im Themenfeld „Smartes Management der Pflanzenproduktion“ angesiedelt und wird von Dr. Felix Jakob von der RWTH Aachen geleitet. Die Wissenschaftler entwickeln biologisch abbaubare Mini-Behälter aus Mikrogelen, die mittels Ankerpeptiden an der Oberfläche von Blättern oder Früchten haften und regenfest sind. Aus diesen kleinen Behältnissen können nach Bedarf Herbizide oder Fungizide freigesetzt werden. Die Mikrogele ermöglichen eine genaue Dosierung der Wirkstoffe, sodass der weltweite Einsatz von Pflanzenschutzmitteln signifikant reduziert und die Umwelt geschont werden kann. Die greenRelease Technologie wird zunächst an Blättern von Äpfeln, Kartoffeln, Zuckerrüben und Gerste getestet. Im FocusLab werden zudem Analysen zu Markteintrittsoptionen und Studien zur Marktakzeptanz der greenRelease-Technologie durchgeführt, um eine mögliche Einführung der greenRelease Technologie in den Markt zu bewerten.

Das FocusLab HyImPAct, das dem Themenfeld „Modulare Biotransformationen zur Herstellung hochwertiger Chemikalien“ zugeordnet ist, wird von Dr.-Ing. Stephan Noack vom Forschungszentrum Jülich geleitet. Das FocusLab verfolgt das Ziel, „Multi Substrat – Multi Produkt“-Prozesse für integrierte Wertschöpfungsnetzwerke aufzubauen. Dabei werden erstmals biotechnologische und chemische Verfahren zur Etablierung eines hybriden, d.h. gekoppelten Produktionsprozesses zusammengeführt. Ausgehend von dem Zucker D-Xylose können sowohl Basischemikalien, wie z. B. die Aminosäure L-Alanin, als auch hochwertige Substanzen, wie Pharmazeutika parallel hergestellt werden. Für die Produktion werden verschiedene Biokatalysatoren auf der Basis einzelner Enzyme, aber auch ganzer Mikroorganismenzellen bestmöglich miteinander kombiniert. Der hybride Gesamtprozess mit einer wachsenden Palette an Zielprodukten wird fortlaufend unter ökonomischen (alternative Wertschöpfung) und ökologischen (Kohlenstoff-Fußabdruck) Gesichtspunkten analysiert und bewertet.

Insgesamt werden im Rahmen der zweiten Förderphase des NRW-Strategieprojekts BioSC fünf FocusLab Projekte mit insgesamt über 11 Millionen Euro gefördert, von denen drei FocusLabs bereits in der ersten Ausschreibung ausgewählt wurden (CombiCom, AP³ und Bio²) und im Frühjahr 2017 ihre Arbeit aufgenommen haben. Die neu ausgewählten FocusLabs greenRelease und HyImPAct beginnen Anfang 2018. Alle FocusLabs kooperieren untereinander und werden gemeinsam einen wesentlichen Beitrag zur Implementierung einer nachhaltigen Bioökonomie in NRW leisten. Dabei fokussiert sich das BioSC auf die wissenschaftlichen Themenfelder „Smartes Management der Pflanzenproduktion“, „Integrierte Bioraffinieren für eine nachhaltige Produktion und Prozessierung“ und „Modulare Biotransformationen zur Herstellung hochwertiger Chemikalien“ sowie auf eine Kompetenzplattform „Ökonomie, Strategie und Konzepte“.

Das Bioeconomy Science Center (BioSC), das 2010 gemeinsam von den vier Partnern RWTH Aachen University, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und Forschungszentrum Jülich gegründet wurde, wird über einen Zeitraum von mindestens zehn Jahren vom Land NRW gefördert. In der ersten Förderphase gab es bereits über 40 BioSC-Forschungsprojekte zur integrierten Bioökonomie. In Phase 2 werden mit den FocusLabs größer und länger angesetzte Verbünde gegründet.

Weitere Information zu den FocusLabs:
https://www.biosc.de/greenRelease
https://www.biosc.de/Hyimpact

Kontakt:

BioSC Geschäftsstelle
Dr. Heike Slusarczyk
Forschungszentrum Jülich
E-Mail: h.slusarczyk@fz-juelich.de
www.biosc.de
Tel.: 02461 61 3003

Wissenschaftliche Ansprechpartner FocusLabs:

Dr. Felix Jakob
Institut für Biotechnologie, RWTH Aachen University & DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien
Email: f.jakob@biotec.rwth-aachen.de (FocusLab greenRelease)

Dr.-Ing. Stephan Noack
Institut für Bio- und Geowissenschaften 1 (IBG-1), Forschungszentrum Jülich
E-Mail: s.noack@fz-juelich.de (FocusLab HyImPAct)