SteinbüchelBestOf Flashcards
Welche Verfahren gibt es in der industriellen Biotechnologie bei offenen Systemen mit Mischkulturen, ohne Starterkulturen? Wie kann die Prozessführung sein?
- Abwasserreinigung, Kompostierung, Biogasanlagen, Biofilter, Bodensanierung
- kontinuierlich, satzweise (batch), diskontinuierlich
Was weisen die Systeme auf, bei denen chemische Verbindungen für chemische und Lebensmittel-Industrie, Medizin etc. biotechnologisch hergestellt werden?
geschlossene Systeme, Starter- und Reinkulturen
Wie ist der Weg von der Kolonie zum Großfermenter?
Kolonie auf Agarplatte -> Stammkultur auf Schrägagar -> Schüttelkultur (300 mL) -> Rührkultur (3L) -> Vorfermenter (30L) -> Produktionsfermenter (150000 L)
Was sind wichtige Elemente eines Rührkessel-Bioreaktors?
pH-Kontrolle, Motor mit Rührwerk, Kühlmantel mit Kühlwasser, Durchlüftung, Kulturlösung
Was tragen Mikroorganismen zur Energiesicherung bei?
- sie tragen zur Energieeinsparung bei (energetisch günstigere Produktionsverfahren)
- sie erzeugen Energieträger wie Ethanol, H2, CH4, Lipide, Mikrodiesel
Wie ist die Zusammensetzung von Biogas?
55-75% Methan, 23-43 % CO2, 2% H2, N2, H2S, O2
Welcher MO produziert Zitronensäure?
Aspergillus Niger (produziert seeehr viel Zitronensäure!! Mehr als Zitronen)
Wofür verwendet man Citronensäure?
Zusatz zu Lebensmitteln und Getränken (Säuerungsmittel), Komplexierungsmittel für Eisenionen, Reinigungsmittel für Metalle
Welche Verfahren gibt es zur biotechnologischen Produktion von Citronensäure?
Koji-Verfahren (Fermentation von Feststoffen), Deckenverfahren (Aluminiumtröge), Submersverfahren (gerührte Tankreaktoren)
Welche Funktion hat der Citratzyklus?
Abbau von Acetyl CoA und Bereitstellung von Vorstufen für Biosynthesewege
Welche Zwischenprodukte des Citratzyklus sind Vorstufen für Aminosäuren?
2-Ketoglutarat und Oxalessigsäure
Welches Zwischenprodukt des Citratzyklus ist Vorstufe für Tetrapyrole?
Succinyl-CoA
Wozu produziert man Aminosäuren?
Geschmacksverstärker (Glutaminsäure), essentielle AS (Lysin, Threonin, Tryptophan, Methionin), Aspartam-Synthese (Phenylalanin, Asparaginsäure)
- > Ernährungsproblem!
- > Verbesserung des Nährwertes von Futtermitteln wie Weizen oder Mais (Supplementierung des limitierenden Nährstoffes)
Mit welchem MO kann man Lysin und Glutamat herstellen?
Corynebacterium glutanicum
Was sind Beispiele für Süßstoffe?
L-Pheylalanin, L-Asparaginsäure und alpha-Aspartam
Was sind unvollständige Oxidationen?
Fermentationen, die unter Zuführung von Sauerstoff betrieben werden, bei denen die Kohlenstoffquelle aber nicht vollständig zu CO2 oxidiert wird
Was ist ein Beispiel für eine unvollständige Oxidation?
Herstellung von Weinessig mit Essigsäurbakterien (z.B. Gluconoacetobacter oxydans) aus Wein
Welche Verfahren gibt es zur biotechnologischen Produktion von Essig?
Oberflächenverfahren, Fesselverfahren (Fässer mit Buchenholzspänen), Submersverfahren
Welcher Organismus produziert Dihydroxyaceton?
Gluconobacter oxydans
Wofür verwendet man Gluconsäure?
Säuerungsmittel, Infusionspräparate bei Ca und Fe Mangel, Reinigungsmittel bei der Flaschenreinigung, Textilbehandlung
Wie wird Gluconsäure hergestellt?
unvollständige Oxidation von Glucose von Aspergillus/Penicillium
Wodurch ist Riboflavin (Vitamin B2) charakterisiert?
D-Ribose mit Alloxazin-Ring
Wie wird Vitamin B2 produziert? (MO und Verfahren)
Fermentation: Hochleistungsmutante von Ashbya gossypii im Fed-batch-Verfahren, nadelförmige rötliche Kristalle fallen in Zelle aus
Was sind Polyhydroxyalkanoate?
Bakterielle Speicherstoffe für Kohlenstoff und Energie
Was macht PHA Synthasen aus?
sie weisen eine geringe Substratspezifität aus
Was sind die Eigenschaften von PHA in der Anwendung?
thermoplastisch/elastisch, aus nachwachsenden Rohstoffen, wasserunlöslich, nicht toxisch, biokompatibel, piezoelektrisch, biologisch abbaubar
Wofür verwendet man Milchsäure?
- konservierend, Geschmack in Lebensmitteln
- Leder- und Textilindustrie
- Polylactid-Synthese (Bioplastik)
Wie wird Dextran biosynthetisiert?
durch ein Exoenzym (Hexoyaltransferase = Saccharase), Leuconostoc mesenteroides
Wofür kann man Dextran verwenden?
Blutplasmaersatzmittel, Matrix für Säulenchromatographie
Welcher Mikroorganismus produziert Mikrobielle Cellulose?
Gluconobacter xylinus
Wofür verwendet man mikrobielle Cellulose?
vorübergehender Hautersatz, Spezialpapiere, Membranen
Wofür verwendet man Polylysin?
Wachstumshemmung von Bakterien, Inaktivierung von Bakteriophagen (Food-Additiv, Japan)
Was ist metabolic engineering?
in-vivo-Synthetische Biologie
- Schaffung und Optimierung von Stämmen für die Herstellung biotechnologischer Produkte
- Gezielte Eingriffe in den Stoffwechsel um Stoffwechsel-, Regulations- und Signalnetzwerk zu verändern
Was sind Xenobiotika?
chemische Verbindungen, die dem biologischen Stoffkreislauf eines Organismus oder natürlichen Ökosystemen fremd sind
Was lässt sich durch metabolic engineering erhöhen/erweitern?
Spektrum verwertbarer Kohlenstoffquellen, Synthesewege, Produkte, Gesamtstoffwechsel, Ausbeute, Produktivität
Was lässt sich durch metabolic engineering reduzieren/abbauen?
Xenobiotika, Nebenprodukte
Was sind Antibiotika?
-niedermolekulare Substanzen, die in geringen Konzentrationen das Wachstum anderer Mikroorganismen hemmen oder sie abtöten
Woher können Antibiotika stammen?
Mikroorganismen, chemische Herstellung, biosynthetische Derivate, aus Pflanzen oder Tieren
Wo können Antibiotika angreifen?
DNA (Anthracycline), Zellwand (beta-Lactam-Antibiotika), Ribosom (Tetracyclin, Chloramphenicol)
Wo werden Antibiotika eingesetzt?
- Therapie von Infektionskrankheiten bei Menschen, Tieren, Pflanzen
- Tiermast
- Molekularbiologie
Warum screent man nach neuen Antibiotika?
Entwicklung von resistenten Krankheitserregern, Existenz natürlich resistenter Bakterien, es entstehen neue Infektionskrankheiten, Toxizität gegenwärtig verfügbarer AB
in welchen Organismen kommen häufig Antibiotika vor?
Actinomyceten, Pilze, andere Bakterien, Pflanzen
Wie wird Bier hergestellt?
Verzuckerung von Gerstenstärke durch Keimung und Vergärung des Zuckers in Gegenwart von Hopfen mit Hefe
Wie wird Wein hergestellt?
Vergärung des Zuckers mit Hefe
Was darf ins Bier nach dem Deutschen Reinheitsgebot?
Gemälzte Gerste, Hopfen, Wasser, Hefe
Welches Enzym nutzen Essigsäurebakterien, um Alkohole zu oxidieren? Was entsteht dann?
Dehydrogenasen: primäre Alkohole -> Säuren, sekundäre Alkohole -> Ketone
Anwendungen von PHAs in der Medizin
Osteosynthese, Tissue Engineering, Wundverschluss
