Die Geschichte der Biotechnologie (VO 7 PDF)

P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die Geschichte der Biotechnologie Phase 1: unbewusste Herstellung von Nahrungsmitteln und Getränken mit Hilfe von Mikroorganismen 6000 v. Chr. Bierähnl...

P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die Geschichte der Biotechnologie Phase 1: unbewusste Herstellung von Nahrungsmitteln und Getränken mit Hilfe von Mikroorganismen 6000 v. Chr. Bierähnliche Getränke 4000 v. Chr. Essig aus Ethanol in Babylonien 3000 v. Chr. Sauerteigbrot in Ägypten 300 v. Chr. Essig aus vergorenen Säften 1100 Brennen von Wein 1600 Alkohol aus Getreide um 1670 Beobachtungen von filamentösen Pilzen, Bakterien und Hefen (Hooke, van Leeuwenheok) P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die Geschichte der Biotechnologie Phase 2: PASTEUR; Mikrobiologen und Chemiker ermöglichen Ende des 19. Jahrhunderts die „bewusste“ Entwicklung von Produkten aus MO´s (Essigsäure, Zitronensäure, Milchsäure...) 1810 Gleichung für die alkoholische Gärung (Gay-Lussac) 1866 Aufklärung der alkoholischen Gärung (Pasteur) Haltbarmachen durch “Pasteurisieren” 1890 Herstellung von Sauerrahmbutter unter Einsatz von Milchsäurebakterien 1912 Zitronensäureherstellung durch Aspergillus niger 1957 Produktion von Glutaminsäure P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die Geschichte der Biotechnologie Phase 3: Alexander Fleming entdeckt das Antibiotikum Penicillin. Sterile Prozessführung, es folgen andere Antibiotika, Vitamine, Gibberelline (Pflanzen- wuchswuchsstoffe) etc. 1928/29 Entdeckung des Penicillins 1929 Entdeckung des ATP 1934 Oxydation von D-Sorbit zu L-Sorbose mittels Acetobacter (wichtiger Zwischenschritt in der Vitamin C Synthese) 1937 Definition des Zitronensäure-Zyklus (Krebs) 1949 Herstellung des Vitamins B12 P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die Geschichte der Biotechnologie Phase 4: 1953 beschreiben Watson und Crick die Struktur der DNS; 1973 das erste gentechnologische Experiment 1966 Aufklärung des genetischen Codes 1972 Beginn der Arbeiten zur Gentechnik 1980 Rechnergestützte Fermentationen 1981 Insulinherstellung mit gentechnisch bearbeiteten Bakterien 1990 Online Steuerungen für Fermentationen 1992 Einsatz von gentechnisch-veränderten Mikroorganismen zur Enzymgewinnung 1997 Novel-Food-Verordnung 2002 Zulassung eines „gentechnisch-behandelten“ Milchsäurebakteriums als Starterkultur durch das Robert- Koch Institut P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die Geschichte der Biotechnologie Nobelpreise für grundlegende Arbeiten zur Entwicklung der Molekularbiologie: 1962 Doppelhelicale Struktur der DNA (Watson, Crick, Wilson) 1968 Genetischer Code in Proteinsynthese (Holley, Khorana, Nirenberg) 1978 Restriktionsenzyme (Arber, Nathans, Smith) 1980 DNA-Sequenzierung (Gilbert, Sanger) 1983 PCR & Site directed mutagenesis (Mullis, Smith) 2008 Green flourescent protein (GFP) (Shimonura, Chalfie, Tsien) P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Biotechnologie heute Biotechnologie im Alltag: P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Was ist Biotechnologie? Biotechnologische Produkte: z.B.: Medikamente Vitamine Biofuel Life-style drugs P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Life-style Drugs z.B. Inhaltsstoffe aus Rotwein (Phytoöstrogene) wirken: Antioxidativ Antibiotisch Lebensverlängernd aber… P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Was ist Biotechnologie? Der Begriff der Biotechnologie ist ein sehr weitläufiger mit einem anwendungsorientierten und interdisziplinären Charakter “Biotechnologie behandelt den Einsatz biologischer Prozesse im Rahmen technischer Verfahren und industrieller Produktionen“ (Präve et al. 1984: Handbuch der Biotechnologie) P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Was ist Biotechnologie? Die Europäische Föderation für Biotechnologie: Biotechnologie ist die integrierte Anwendung von Biochemie, Mikrobiologie und Verfahrenstechnik mit dem Ziel, die technische Anwendung des Potentials der Mikroorganismen, Zell- und Gewebekulturen sowie Teilen davon zu erreichen. P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Was ist Biotechnologie? Chemie Biochemie Analytik Gentechnik Biotechnologie Ver- Biologie fahrens- technik Bioverfahrens- Mikrobiologie technik P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Biotechnologiebaum P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Biotechnologie Biologische Agenzien sind: Mikroorganismen, einschliesslich genetisch Chemie veränderter Mikro- organismen, Zellkulturen, usw. Genetisch verändert heisst: Biotechnologie Ver- Erbmaterial wurde durch fahrens- technik Biologie gentechnische Verfahren so verändert, wie dies unter natürlichen Bedingungen durch Kreuzen oder natürliche Rekombination nicht vorkommt. P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Bakterien: die Haustierchen der Biotechniker Vorteile der experimentellen Arbeiten mit Bakterien große Populationen: Statistik kurze Generationszeiten: schnelle Prozessabläufe haploide, relativ kleine Genome: einfache Genetik Genaustausch und –mutationsmöglichkeiten P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Der biotechnologische Farbcode Die weiße Biotechnologie Die rote Biotechnologie Die grüne Biotechnologie Die graue Biotechnologie Die braune Biotechnologie Die blaue Biotechnologie Die gelbe Biotechnologie P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die weiße Biotechnologie weiß: Einsatz in der Industrie, Industrielle Biotechnologie Mikroorganismen im Dienste der Industrie P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Innovative Biokatalyse unter ungewöhnlichen Reaktionsbedingungen Neue oder optimierte Enzyme Prozessentwicklung und -intensivierung Prozessvereinfachung: Ersatz mehrstufiger chemischer Syntheseverfahren unter Einsparung von Prozessschritten Optimierung der Produktaufarbeitung und -aufreinigung im Vergleich zu chemischen Syntheseverfahren Einsparung von Rohstoffen und Energie Vermeidung bzw. Reduktion von Neben- und Abfallprodukten P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Anwendung von Enzymen Enzyme sind Proteine, die biochemische Reaktionen katalysieren benötigen keine erhöhten Temperaturen bzw. hohe Drücke wie chemische Katalysatoren wirken häufig sehr spezifisch P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Anwendung von Enzymen Enzyme: „…..-asen“ Enzym Substrat Anwendung α-Amylasen Polysaccharide Backwaren, Getränke, Papier, Spülmittel Cellulasen Cellulose zu β- Textilien, Waschmittel Glucose Lipasen Spalten freie Backwaren, Wasch- und Spülmittel, Fettsäuren ab Leder Proteasen Proteine Käse, Wasch- und Spülmittel, Backwaren, Fleisch, Fisch P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Enzyme - Chymosin Kälber-Lab Säuerungsmittel in der Käseherstellung: gibt säuerlichen Geschmack und hat konservierenden Effekt aus dem Magen säugender Kälber: Gemisch aus Chymosin und Pepsin und wird zum Ausfällen des Milcheiweißes benötigt: Gerinnung des Caseins der Milch ca. 70 Millionen Kälbermägen wären notwendig, um 14 Mio. t Käse zu produzieren (56.000 kg reines Lab) P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Enzyme - Chymosin Lab-Ersatzstoffe: Proteasegemische aus Schimmelpilzen (Mucor mihei) Aus Pflanzen: Labkräuter (Rötegewächse) häufig unerwünschte Aromakomponenten, Bitterkeit P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Enzyme - Chymosin Gentechnisch hergestelltes Lab: Chymosin-Gen aus Schleimhautzellen eines Kalbes in Mikroorganismen (z.B. E. coli oder Hefen) transferiert Chymosin-Gen wird überexprimiert P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die rote Biotechnologie rot: Einsatz in der Medizin, Medizinische Biotechnologie Neue Medikamente und Heilmöglichkeiten P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Medizinische Biotechnologie Im Vordergrund stehen zurzeit die Behandlung von Krebs, AIDS und Störungen des zentralen Nervensystems wie Alzheimer, Parkinson und Multiple Sclerosis Medikamente Impfstoffe Gentherapien Diagnostik P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Herstellung von Insulin Mehr als 80 Prozent aller insulinpflichtigen Diabetiker sind auf gentechnisch hergestellte Präparate eingestellt P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Insulin erstes gentechnisch hergestelltes Medikament für Menschen war Insulin Insulin für Diabetiker wurde vor 1980 aus den Bauchspeicheldrüsen von Rindern oder Schweinen gewonnen Das Insulin von Rindern und Schweinen stimmt in seiner chemischen Zusammensetzung nicht ganz mit dem des Menschen überein: Unverträglichkeiten und allergischen Reaktionen Vorteil des gentechnisch hergestellten Insulins: Das Medikament ist in Zusammensetzung und Wirkung mit menschlichem Insulin identisch! P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Medikamente durch Gentechnik Vorteile: Mehr Sicherheit Größere Mengen Weniger Nebenwirkungen Verminderung des Einsatzes von Tieren P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Medikamente durch Gentechnik Auswahl an zugelassener Medikamente: Interferone: Krebstherapie, virale Infektionen Interleukin 2: Krebstherapie, Autoimmunerkrankungen Colony Stimulating Factor (CSF): Knochenmarkstransplantation Granulocyte Colony Stimulating Factor (G-CSF): Knochenmarkstransplantation Erythropoietin (EPO): Blutbildung Somatotropin (Human Growth Hormon, HGH): Kleinwuchs Insulin: Diabetes mellitus Blutgerinnungsfaktor VIII: Hämophilie A, Wundheilung Blutgerinnungsfaktor IX: Hämophilie B Gewebe Plasminogen Aktivator (tPA): Herzinfarkt, Trombosen P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die grüne Biotechnologie grün: Pflanzenbiotechnologie Hohe Erträge und resistente Pflanzen P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die „Anti-Matsch-Tomate“ das Enzym Polygalacturonase Normale Tomate Anti-Matsch-Tomate (PG) zerstört die Zellwände bei der Reifung Integration eines Anti-PG- Gens → komplementäre Anti- mRNA enzymatischer Abbau der mRNA → weniger PG gebildet → Tomate bleibt länger fest P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die graue Biotechnologie grau: Einsatz in Abfallwirtschaft P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die braune Biotechnologie braun: Umweltbiotechnologie Abfallwirtschaft (Abfallentsorgung, Abfallrecycling) Altlastensanierung (Bodensanierung, Abwasserbeseitigung, Behandlung organischer Abfälle) Entwicklung von umweltverträglichen Produktionsprozessen und Produkten Biologische Umweltsanierung: Stämme der Bakteriengattung Pseudomonas kamen zum Einsatz, um Strände in Alaska von den Folgen der Leckage des Tankschiffes Exxon Valdez zu befreien (1989). P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die braune Biotechnologie Orte der biologischen Sanierung sind z.B.: Komposthaufen und Sickergruben: Kleinstlebewesen (vom Regenwurm bis zum Bakterium) zersetzen Abfälle Moderne Kläranlagen: Mikroorganismen klären vom Menschen produzierte Abwässer P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Häufige Schadstoffe in der Umwelt Schadstoff Herkunft Benzol Erdölbestandteil, Herstellung von Kunststoffen (Nylon, etc.) Dioxine Papierbleiche, Müllverbrennung, chemische Produktionsverfahren Naphtalin Bestandteil von Rohöl und Petroleum, Mottenkugeln Nitrile Kunststoffe und synthetische Öle Perchlorethen Trockenreinigung Pestizide Insektenvernichtungsmittel und Pflanzenschutzmittel Phenole Holzschutzmittel, Farben, Lacke, Klebstoffe, Textilien Toluol Rohölbestandteil, Bestandteil von Klebstoffen, Tinten, Farben, Lacken, Reinigungsmitteln Schwermetalle Batterien, Metallraffinerien, großchemische Produktionsverfahren, alte Wasserleitungen Trinitrotoluol (TNT) Sprengstoffherstellung, und Reste bei kommerziellen Sprengungen P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Aerober biochemischer Abbau Stimulation der biologischen Sanierung: Dünger (z.B. Stickstoff- und Phosphordünger) kann den biologischen Abbau durch ansässige Bakterien stimulieren. → Vermehrung der MO, Erhöhung der Rate des biologischen Abbaus P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Dünger zur Stimulation ölabbauender Mikroorganismen Arbeiter sprühen nach dem Leckschlagen des Tankers Exxon Valdez stickstoffreiche Düngerlösung auf einen ölgetränkten Strandabschnitt in Alaska. Die Düngerlösung beschleunigt die Vermehrung der natürlichen Bakterien, die das Öl abbauen. P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Dünger zur Stimulation ölabbauender Mikroorganismen Ölverschmutzte Steine unbehandelt mit Dünger P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Biologische Bodensanierung ex situ-Biosanierungen: kontaminierter Erdboden wird abgetragen und dann mehreren verschiedenen Reinigungs- verfahren unterworfen P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Biologische Bodensanierung Schlämmphasenbiosanierung: in großen Bioreaktoren wird kontaminiertes Material mit Wasser, Sauerstoff und Dünger vermischt. eher für kleinere Mengen geeignet, gut kontrollierbar, schneller Vorgang Festphasenbiosanierung: zeitaufwendig, für größere Menge geeignet Kompostierung „Landfarming“ (Erdwaschung) „Biohalde“ (Regenerationsmieten): für flüchtige Chemikalien geeignet P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Abwasseraufbereitung aerobe und anaerobe Bakterien werden eingesetzt, um organische Abfallstoffe wie Fäkalien oder Waschmittel im Wasser als auch im abgesetzten Klärschlamm abzubauen. P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Abwasseraufbereitung Abwasser wird in Kläranlagen gepumpt Exkremente und Papierreste werden in kleinere Teilchen zermahlen, die sich absetzen und einen Bodensatz bilden: Klärschlamm Der Überstand vom Absetzbecken fließt ab: vorgeklärtes Wasser P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Abwasseraufbereitung Vorgeklärtes Wasser wird in Belüfterbecken geleitet Aerobe MO oxidieren organische Verbindungen oder: Vorgeklärtes Wasser kann in ein Aktivschlammsystem verbracht werden: Behälter mit schmutzabbauenden MO unter kontrollierten Bedingungen Klärschlamm wird in Faultürme gepumpt, in denen anaerobe Bedingungen herrschen: anaerobe Bakterien bauen weitere Stoffe ab CO2 und Methan (Biogas) entsteht: Methan wird abgefangen (Brennstoff zur Energieversorgung der Anlage) Schlamm wird getrocknet und auf Deponien gelagert oder als Dünger eingesetzt P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Abwasseraufbereitung Geklärtes Wasser wird durch den Zusatz von Chlor desinfiziert und in Flüsse oder ins Meer entlassen Klärschlamm wird abtransportiert, deponiert oder in der Landwirtschaft eingesetzt P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die blaue Biotechnologie blau: Marine oder aquatische Biotechnologie Produkte, die mit Organismen aus dem Meer hergestellt werden technische Verwendung von Prozessen und Organismen der marinen Biologie P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die blaue Biotechnologie Ziel: Steigerung des Nahrungsmittelangebotes Wiederherstellung und Schutz mariner Ökosysteme verbesserte Sicherheit und Qualität von Nahrungsmitteln aus dem Meer Verbesserung der Kenntnisse zu biologischen und biogeochemischen Vorgängen in den Weltmeeren P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Die gelbe Biotechnologie gelb: Lebensmittelbiotechnologie Zur Lebensmittelherstellung werden Mikroorganismen wie Hefen oder Laktobazillen hauptsächlich zur Produktion und Veredelung von Lebensmittel-Endprodukten eingesetzt Hefen: Bier Wein Brot Laktobazillen: Sauerkraut Joghurt Kefir Buttermilch Oliven saure Gurken Käse Dauerwurst, z.B. Salami P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Biotechnologie in der Lebensmittelherstellung Wikipedia: Fermentation oder Fermentierung (lat. fermentum „Gärung“) bezeichnet in der Biotechnologie die Umsetzung von biologischen Materialien mit Hilfe von Bakterien-, Pilz- oder Zellkulturen oder aber durch den künstlichen Zusatz von Enzymen (Fermenten) Fermentationen Traditionelle Verfahren Moderne Verfahren Starterkulturen Enzyme Spontane unter Zugabe von Fermentationen Mikroorganismen Kakao Alkoholische Gärung Kaffee Essigsäuregärung Milchsäuregärung P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Spontane Fermentation keine zusätzliche Zugabe von Mikroorganismen, sondern sie sind im Produkt bereits vorhanden oder kommen sich aus der Umgebung dazu Fermentation ist von Umgebungsbedingungen abhängig unsterile Prozessführung keine direkte Beeinflussung des Fermentationsablaufes Fermentationsführung beruht auf empirischen Erfahrungen hohe Gefahr von Fehlproduktionen P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Fermentationsverfahren Fermentationen Traditionelle Verfahren Moderne Verfahren Starterkulturen Enzyme Spontane unter Zugabe von Fermentationen Mikroorganismen Kakao Alkoholische Gärung Kaffee Essigsäuregärung Milchsäuregärung P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Traditionelle Fermentationsverfahren Zugabe von Mikroorganismen als Reinkultur: → fremdkeimarme Prozessführung Mikroorganismen haben konservierende Wirkung durch die Bildung primärer Stoffwechselprodukte, wie z.B. Milchsäure, Essigsäure oder Alkohol Fermentation kann beeinflusst werden Einsatz im Bereich von Massenproduktionen P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Traditionelle Fermentationsverfahren Primäre Stoffwechselprodukte Alkoholische Gärung Milchsäuregärung Essigsäuregärung Bier Käse Speiseessig Wein Joghurt Hefeteig Gemüse P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Alkoholische Gärung Alternative Möglichkeit für Mikroorganismen zur Gewinnung von Energie, wenn kein Sauerstoff zur Verfügung steht Klassische Produkte z.B.: Bier Wein Hefeteig Gleichung für die alkoholische Gärung von Glukose: C6H12O6  2 C2H5OH + 2 CO2 Glucose → Ethanol Kohlenstoffdioxid P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Alkoholische Gärung C6H12O6  2 C2H5OH + 2 CO2 P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Alkoholische Gärung Wildhefen: kommen auf den Trauben vor Kultivierte Wildhefen (Saccharomyces ellipsoideus): werden dem Saft zugesetzt, sind alkoholtoleranter als Wildhefen Um Wildhefen abzutöten, wird SO2 zugesetzt, die die kultivierten Wildhefen tolerieren können Abtrennen: Wein wird vom Sediment getrennt Lagerung bis zur Reifung Zur weiteren Klärung: können Klärungsmittel (z.B. Casein, Tannin) zugegeben werden P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Fermentationsverfahren Fermentationen Traditionelle Verfahren Moderne Verfahren Starterkulturen Enzyme Spontane unter Zugabe von Fermentationen Mikroorganismen Kakao Alkoholische Gärung Kaffee Essigsäuregärung Milchsäuregärung P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Starterkulturen Starterkulturen sind Stämme von Mikroorganismen, die in Rein- oder Mischkultur einem Lebensmittel gezielt von außen zugesetzt werden Lebensmittel pflanzlichen Ursprungs Bier, Wein Sauer- oder Hefeteig Fermentierte Sojaprodukte Lebensmittel tierischen Ursprungs Milchprodukte Käse, Joghurt, Quark Fleischprodukte Rohwurst, Pökelware P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Starterkulturen Gruppe Gattung Lebensmittel Bakterien Lactobacillus Käse, Brot, Sauerkraut, Rohwurst Lactococcus Milch, Butter, Käse Leuconostoc Butter, Käse, Wein Pediococcus Rohwurst, Gemüse, Sojasauce Streptococcus Joghurt, Käse Micrococcus Rohwurst Staphylococcus Rohwurst P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Starterkulturen Gruppe Gattung Lebensmittel Hefen Saccharomyces Alkoholische Getränke, Brot, Sojasauce Candida Kefir, Rohwurst Schimmelpilze Penicillium Käse, Rohwurst Aspergillus Sojasauce, Rohschinken P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Starterkulturen und Milchsäuregärung Homofermentative Milchsäuregärung Lactose Milchsäure Mikroorganismen Streptococcus in der Lebens- und Genussmittelindustrie vielfältig als Säuerungs- und Pediococcus Konservierungsmittel eingesetzt (E270) Lactobacillus sp. Glycolyse P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Milchprodukte - Käseherstellung Milch Starterkulturen Lab Schneiden des Bruchs Absetzen des Bruchs Molke Abfüllen und Pressen des Bruchs Salzbad Heiz- und Lagerkeller Reifung P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Fermentationsverfahren Fermentationen Traditionelle Verfahren Moderne Verfahren Starterkulturen Enzyme Spontane unter Zugabe von Fermentationen Mikroorganismen Kakao Alkoholische Gärung Kaffee Essigsäuregärung Milchsäuregärung P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Mikrobieller Fermenter Kultivierung der Mikroorganismen im geschlossenen, sterilen System Über Einlässe mit Sterilfilter können von außen Stoffe zugesetzt werden: Regulierung des pH Wertes, Sauerstoffkonzentration oder andere Parameter Stellgrößen werden von im System befindlichen Sensoren erfasst Bis zu 500.000 l möglich Fermenter für aerobe und anaerobe Vorgänge P A R I S - L O D R O N UNIVERSITY SALZBURG Mikrobieller Fermenter Äußerer Mantel: zur Regulierung der Temperatur durch Kühl- oder Heizwasser (oder Dampf) Belüftungssystem: Verteilung von steril filtrierter Luft, besteht aus Verteiler und Rührer Kontrolle von pH Wert, Temperatur, Sauerstoffkonzentration, Zellmasse, Nährstoffe und Produkt- konzentration: → Datenerfassung in Echtzeit