SiaHMO - Erforschung eines effizienten, zellfreien Herstellverfahrens komplexer, sialylierter HMO als präbiotischer Nahrungsmittelzusatz

Abstract

Ziel des Verbundvorhabens "SiaHMO" war die Entwicklung eines wirtschaftlichen, zellfreien Herstellverfahrens für komplexe, sialylierte Humane-Milch-Oligosaccharide (HMO), insbesondere Disialyllacto-N-Tetraose (DSLNT), als präbiotischer Nahrungsmittelzusatz. DSLNT ist ein besonders vielversprechender Vertreter der HMO, da er nachweislich das Risiko schwerwiegender Darmerkrankungen bei Früh- und Neugeborenen senken kann. Die biotechnologische Herstellung dieses Moleküls war bislang nicht möglich, da kein geeigneter Produktionsprozess existierte. Das Projekt verfolgte daher einen innovativen Ansatz: Die Kombination einer zellfreien Enzymkaskade zur HMO-Synthese mit einem neuartigen ATPRegenerationssystem auf Glukosebasis. Ziel war es, ein skalierbares Verfahren zu etablieren, das eine hohe Produktausbeute bei minimalem Einsatz von Enzymen und Rohstoffen ermöglicht. Neben der Entwicklung und Optimierung geeigneter Sialyltransferasen lag ein besonderer Fokus auf der Bereitstellung eines kosteneffizienten ATP-Recyclingsystems, das die wirtschaftliche Umsetzung der energieintensiven Sialylierungsreaktionen erlaubt. Damit sollte eine Plattformtechnologie geschaffen werden, die nicht nur DSLNT, sondern auch weitere komplexe HMO für den Einsatz in Säuglingsnahrung und funktionellen Lebensmitteln zugänglich macht.