Zusammenfassung

Das Projekt RhamBO adressierte zwei zentrale Herausforderungen der nachhaltigen Bioökonomie: umweltfreundlichen Pflanzenschutz sowie die skalierbare Produktion biobasierter Chemikalien. Im Fokus standen Rhamnolipide, eine Klasse mikrobieller Biotenside, als neuartige bioaktive Moleküle für den Pflanzenschutz und als vielversprechende Produkte der industriellen Biotechnologie.
In Feldversuchen konnte gezeigt werden, dass Rhamnolipide als biologisches Präparat eine robuste Bekämpfung biotischer Stressfaktoren ermöglichen und gleichermaßen den Ertrag und die Zuckerproduktion aufrechterhalten. Damit zeigen sie großes Potenzial als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Strategien im Zuckerrübenanbau, für den biologische Lösungen nach wie vor begrenzt sind. Um die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen aufzuklären, wurden in Arabidopsis thaliana Abwehrgene identifiziert, die bei der Behandlung mit Rhamnolipiden unterschiedlich reguliert wurden, und deren Orthologe in der Zuckerrübe bestimmt.
Parallel wurde ein skalierbarer Bioprozess zur Herstellung von Rhamnolipiden mit rekombinanten Pseudomonas putida-Stämmen etabliert. Ein neuartiger Ansatz basierend auf Überdruck und Headspace-Belüftung wurde entwickelt, um die starke Schaumbildung zu kontrollieren – eine zentrale Herausforderung bei der Produktion von Biotensiden. Dadurch konnten stabile Fermentationen im Technikumsmaßstab realisiert und ausreichend Produkt für Feldversuche bereitgestellt werden.
Insgesamt konnte RhamBO erfolgreich die Brücke zwischen Grundlagenforschung und Anwendung schlagen, indem sowohl die Wirksamkeit im Feld als auch die technische Herstellbarkeit gezeigt wurden. Die Ergebnisse bilden eine solide Grundlage für eine zukünftige industrielle Umsetzung.

SEED FUND 3.0 Projektleiter

Dr. Till Tiso
iAMB - Angewandte Mikrobiologie
RWTH Aachen
email: Till.Tiso[at]rwth-aachen.de

Partner

Dr. Sylvia Schleker & Prof. Florian Grundler, INRES - Molekulare Phytomedizin, Universität Bonn
Dr. Jörn Viell, AVT – NGP² Bioraffinerie, RWTH Aachen
Tobias Karmainski, Dr. Till Tiso & Prof. Lars M. Blank, iAMB - Angewandte Mikrobiologie, RWTH Aachen

Projektlaufzeit

01.10.2023 - 31.12.2025

Förderung

RhamBO ist Teil des NRW-Strategieprojekts BioSC und wurde vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert.