Mikrobiologie anaerober Systeme

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Zu den anaeroben Mikroorganismen gehören die ältesten Lebensformen und die vielfältigsten Stoffwechseltypen, die jemals in der Evolution entstanden sind, beispielsweise die verschiedenen respirativen und fermentativen Formen der Energiekonservierung, Mechanismen der Kohlenstofffixierung oder die syntrophen Abbauwege, die Leben am Rande des thermodynamischen Limits ermöglichen. Anaerobe mikrobielle Konsortien sind essentiell für globale Stoffkreisläufe, die Mineralisierung organischer Schadstoffe in anoxischen Umweltsystemen und für viele biotechnologische Prozesse wie die Abwasserreinigung und die Konversion von organischen Reststoffen oder auch CO2 zu biobasierten Wertstoffen und Energieträgern.

Die AG Mikrobiologie Anaerober Systeme (MicAS) erforscht die Ökologie und Physiologie anaerober mikrobieller Gemeinschaften in natürlichen und technischen Ökosystemen mit dem Ziel, die Stoffwechselaktivitäten anaerober Mikroorganismen für biotechnologische Anwendungen zu nutzen sowie die ökophysiologische Rolle bisher nicht kultivierter Organismen und ihre Bedeutung für Ökosystemfunktionen aufzuklären.

In technischen Systemen wie anaeroben Bioreaktoren entwickeln wir Strategien zur Prozessoptimierung. Ziele sind, mikrobielle Parameter zur Prozesssteuerung zu identifizieren sowie neue Stoffströme und mikrobielle Ressourcen für die Produktion von Wertstoffen und Energieträgern aus erneuerbaren Ressourcen zu erschließen.

In Umweltsystemen untersuchen wir die Rolle anaerober Mikroorganismen in biogeochemischen Kreisläufen und beim Abbau organischer Schadstoffe.

  • Anaerobe Bioraffinerien zur stofflichen und energetischen Nutzung von Biomasse und organischen Reststoffen
  • Mikrobielle Kettenverlängerung und Syngas-Fermentation zur Herstellung biobasierter Plattformchemikalien
  • Erschließung mikrobieller Ressourcen durch Isolation neuer Stämme mit interessanten Gärungswegen
  • Metagenombasierte Analyse und Modellierung metabolischer Netzwerke in anaeroben Konsortien
  • Konstruierte Mischkulturen zur optimierten anaeroben Konversion von Lignocellulose in mittelkettige Carboxylate
  • Reduzierung der Hemmeffekte von Propion- und Buttersäure im Biogasprozess durch Förderung des direkten Interspezies-Elektronentransfers
  • Single Cell Protein aus hydrogenotrophen Bakterien (Power-to-Protein)
  • Biotransformation von Antibiotika und Verbreitung von Antibiotikaresistenzen in landwirtschaftlichen Biogasanlagen
  • Bioabbau anthropogener Spurenstoffe in Kläranlagen (Acesulfam K als Modellsubstanz)
  • Mikrobielle Ursachen der Schaumbildung in Biogasanlagen

MicAS Mai 2023

Technikerinnen

Anna-Lena Hack
Claudia Heber
Eva-Maria Jacobs
Ute Lohse

Auszubildender

Oliver Peukert

Studierende und Hiwis

Tom Bauer
Marina Boussaud
Daanish Ahmad Khan
Matti Lehmann
Sophie Lorenz
Srujan Kumar Talasila
Angel-Maria Thattil