Polyhydroxalkanoat aus nachhaltigen Ressourcen
Medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (mcl-PHAs) are biobased and biodegradable alternatives to petrol-derived polymers, whose break-through has been prevented by high production cost. Therefore we investigated whether wastes from the food industry (nine types of fruit pomace including apricots, cherries and grapes, and waste frying oil) could replace the costly sugars and fatty acids typically used as carbon substrates for the bacterial fermentations. Eine Auswahl an Enzympräparaten wurde getestet, um die restlichen Polysaccharide aus den Pomace in fermentierbare Monosaccharide umzuwandeln. Aus dem Fruchtfleisch von Aprikosen, Kirschen und Solaris-Trauben wurden 47, 49 bzw. 106 g L?1Glucose zurückgewonnen. Solaris-Trauben hatten den höchsten Zuckergehalt, während Aprikosen die wenigsten Wachstumshemmer enthielten. These two pomaces were assessed for their suitability to produce mcl-PHA in bioreactor. A 2-step fermentation was established with Pseudomonas resinovorans, hydrolyzed pomace as growth substrate and WFO as mcl-PHA precursor. Solaris-Trauben erwiesen sich als ein sehr vielversprechendes Wachstumssubstrat, was zur Produktion von 21,3 g PHA (L Pomace)?1 im Vergleich zu 1,4 g PHA (L Pomace)?1 für Aprikosen führte. Schließlich ermöglichten Kapillarzonen-Elektrophorese-Analysen die Überwachung der Zucker- und organischen Säureaufnahme während der Fermentation bei Aprikosen, was zur Entdeckung von reverse diauxie in P. resinovorans führte.
Aufwertung
FOLLONIER S., GOYDER M. S., SILVESTRI A.-C., CRELIER S., KALMAN F., RIESEN R. and ZINN M. 2014 Fruit pomace and waste frying oil as sustainable resources for the bioproduction of medium-chain-length polyhydroxyalkanoates .International Journal of Biological Macromolecules 71:42-52.
FOLLONIER S., RIESEN R. and ZINN M. 2015 Pilot-scale production of functionalized mcl-PHA from grape pomace supplemented with fatty acids .Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29(2).
2012 - 2014
Partner: HES-SO Wallis (ITV), EIA-FR (ChemTech) und HEIG-VD (COMATEC-LEC)
Finanzierung: HES-SO
