Microbiële celfabrieken om voedselafval om te zetten in waardevolle chemicaliën (STRAINDROPS)

Microbiële processen worden reeds lange tijd geëxploiteerd voor de productie van voedsel en grondstoffen. Dankzij de opkomst van de biotechnologie kunnen “celfabrieken” worden gecreëerd die waardevolle biochemicaliën maken uit hernieuwbare grondstoffen. De huidige benaderingen zijn echter vaak omslachtig en tijdrovend. Recente ontwikkelingen in de synthetische biologie maken het mogelijk om artificiële metabole routes te gebruiken. In combinatie met vooruitgang in de selectie van superieure stammen laat dit toe om geoptimaliseerde celfabrieken op een snelle manier te genereren. Het doel van het StrainDrops-project is het ontwikkelen van een platform voor het creëren van bacteriële of giststammen die hoogwaardige chemicaliën produceren uit afvalstromen. Om het potentieel van het platform aan te tonen zullen celfabrieken worden gecreëerd die hoge concentraties van α-ketoglutaarzuur, isoamylaldehyde en middellange vetzuren produceren. Stammen die basale niveaus van deze componenten aanmaken zullen eerst worden geconstrueerd door het introduceren van metabole modules. Vervolgens zullen voor elk van de productiestammen grootschalige variantbibliotheken worden geconstrueerd. Een druppelmicrofluidica systeem zal worden ontwikkeld voor snelle screening en selectie van stammen met superieure biokatalytische activiteit. De geproduceerde componenten zullen worden geïsoleerd en katalytisch worden omgezet in industrieel-relevante precursormoleculen met toepassingen in polymeren, cosmetica, smeermiddelen, wasmiddelen en voedingsadditieven. Tenslotte zal een aantal weinig waardevolle voedselafvalstromen worden geselecteerd, geanalyseerd en voorbehandeld om hun geschiktheid als microbiële grondstof te beoordelen en de groei van de geoptimaliseerde celfabrieken op geselecteerde grondstoffen zal worden geëvalueerd. Aan het einde van dit project zal een platform beschikbaar zijn waarmee celfabrieken snel kunnen worden gebouwd en ingezet voor de productie van waardevolle chemicaliën.