Zusammenfassung

Die enzymatische Verzuckerung von Lignocellulose ist ein wichtiger Prozessschritt in vielen Bioraffineriekonzepten. Aufgrund der Variabilität und Heterogenität des Substrats ist er jedoch schwer zu optimieren. Um insbesondere Vorhersagen zur Effizienz treffen zu können wäre es ein entscheidender Schritt die Wirtschaftlichkeit solcher Bioraffineriekonzepte zu verbessern. Dies erfordert neue Methoden zur Modellierung und ein tieferes Verständnis der zugrundeliegenden biochemischen Prozesse. PREDIG baut auf bisherigen mathematischen Arbeiten der Koordinatorin auf und zielt darauf ab, eine freie, quelloffene, modularen und benutzerfreundliche Software zu entwickeln, die zur Modellierung von Verzuckerungsprozessen für verschiedene Arten von Biomasse geeignet ist. Um dieses einzigartige Werkzeug zu etablieren, wird innerhalb von PREDIG auch auf bestehende Materialien und Datensätze zurückgegriffen. Zusätzlich werden quantitative Experimente durchgeführt, um Daten zu vervollständigen. Insbesondere wird die Auswirkung von strukturellen Eigenschaften der Pflanzenbiomasse auf solche Verzuckerungseigenschaften untersucht. Im Projekt soll nicht nur ein Werkzeug zur Beantwortung angewandter Fragen (z.B. was ist der effizienteste Enzymcocktail für welche Biomasse) erstellt werden, sondern es sollen auch neue grundlegende Erkenntnisse über die Mechanismen und Kinetik der Verzuckerung verschiedener Lignocellulosen erlangt werden.

Ergebnisse

Als Gesamtziel des BioSC Seed Fund 3.0 Projekts PREDIG hat das Team um Dr. Adélaïde Raguin (HHU Düsseldorf) erfolgreich eine Webanwendung zur Simulation der Verzuckerung von Biomasse entwickelt, die nun online verfügbar ist und im Computational and Structural Biotechnology Journal veröffentlicht wurde.