MultiKulti - Kultivierung von un- und schwerkultivierbaren Mikroorganismen aus verschiedenen Lebensräumen

Abstract

Das Ziel des Projektes MultiKulti war es, innerhalb von 3 Jahren ein Bioreaktorsystem zu entwickeln, das, basierend auf biologischen Messgrößen, Zielorganismen selektiv anreichert und langfristig für systematische Isolierungsversuche zur Verfügung stellt und dieses Reaktorsystem zu erproben. Hierfür wurde die Expertise aus verschiedenen Bereichen der Mikrobiologie und Ingenieurswissenschaften kombiniert. Zielorganismen des Projekts Multikulti waren i) eine physiologische Mikroorganismengruppe mit Relevanz für die Trink- und Grundwasserversorgung, ii) ein Archaeen-Phylotyp mit biotechnologischem Anwendungspotential aus einem Kaltwasser-Geysir und iii) eine ubiquitäre Mikroplanktongruppe mit ökologischer / biogeochemischer Bedeutung aus der Nordsee. Für das Teilprojekt an der FAU lag der Fokus des Projektes auf der Entwicklung, Konzeption, Aufbau und Automatisierung der Reaktoranlage. Aus Sicht der FAU konnte das Reaktorsystem erfolgreich aufgebaut und in Betrieb genommen werden. Der Reaktor ist in einem klimatisierten Container verbaut und damit transportabel und unter konstanten Versuchsbedingungen verwendbar. Das System enthält als flüssigkeitsberührende Werkstoffe, ausschließlich solche, die die enthaltene Biologie nach derzeitigem Kenntnisstand nicht beeinflussen (1.4462, PTFE, PEEK, Keramik). Das System ist vollautomatisiert und autoklavierbar in place. Es verfügt über eine 5-fache Flüssigmedienversorgung und eine Gasversorgung für H2, CO2, N2 und synthetische Luft. Betriebsparameter können sich zwischen 1-25 bar sowie 4-60 °C bewegen. Der Reaktor besteht aus einem Hauptreaktor, sowie sechs Seitenreaktoren, die dauerhaft in einer biologisch nicht relevanten Strömung durchspült werden und bei Bedarf abgetrennt werden können.