大多數(shù)洗滌劑，化妝品和衣服，僅舉幾例產(chǎn)品，都是用石油制造的，這些日常用品不過是環(huán)保的?，F(xiàn)在可以在真菌的幫助下生產(chǎn)用于這些制品的生物基和CO 2中性基礎(chǔ)化學(xué)品。弗勞恩霍夫研究團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)發(fā)酵技術(shù)和制造工藝，以便在工業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)它們。

如果你發(fā)現(xiàn)一層藍(lán)綠色的霉菌覆蓋了你的面包，水果或其他東西，那么你最終會把它扔掉垃圾 - 真菌對你的健康有害。然而，斯圖加特弗勞恩霍夫界面工程和生物技術(shù)研究所IGB的研究人員特別熱衷于霉菌，尤其是曲霉菌屬。他們也對酵母和黑穗病真菌充滿熱情。為什么?“真菌早已不可或缺的抗生素生產(chǎn)，在食品工業(yè)。我們采用的真菌幫助我們合成多種化學(xué)物質(zhì)的CO 2 - 中立的方式。它們是洗滌劑，乳化劑，化妝品和藥品，殺蟲劑和塑料的基礎(chǔ)，“Fraunhofer IGB副主任兼分子生物技術(shù)部門負(fù)責(zé)人Steffen Rupp教授說。

與此相反，以石油，由可再生原料中提取的化學(xué)物質(zhì)不釋放CO 2進(jìn)入大氣。使用真菌作為生產(chǎn)生物有另一個(gè)主要優(yōu)勢：潛在生產(chǎn)生物的庫幾乎取之不盡，其可轉(zhuǎn)化的可再生原料的范圍也是如此。由于真菌采用許多不同的代謝途徑，它們產(chǎn)生了驚人的各種產(chǎn)品，可用于廣泛的應(yīng)用。

從蘋果酸到生物表面活性劑和聚酯

Fraunhofer IGB的研究人員使用真菌生產(chǎn)各種化學(xué)品。一個(gè)例子是蘋果酸。該物質(zhì)的市場不斷增長，使果醬和果汁等產(chǎn)品具有酸味，并提高烘焙食品的保質(zhì)期。它還可以用作生物基聚酯的構(gòu)建塊。并且，在類似于釀造啤酒的過程中，它可以使用模具生產(chǎn)。在啤酒釀造中，酵母發(fā)酵大麥的麥芽糖，而在蘋果酸生產(chǎn)中，曲霉菌真菌轉(zhuǎn)化糖或植物油。

這可以通過將例如木質(zhì)糖溶液“喂養(yǎng)”到真菌中以使它們產(chǎn)生蘋果酸來完成。像這樣的發(fā)酵在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模上很有效。IGB研究人員目前正在研究擴(kuò)大商業(yè)化進(jìn)程的方法，特別是通過提高發(fā)酵產(chǎn)量。

使用類似的方法，他們還可以制造表面活性劑，可用于生產(chǎn)洗滌劑，乳化劑，化妝品，藥??劑和農(nóng)藥的活性成分。這就是黑穗病真菌發(fā)揮作用的地方。它們是侵染植物的寄生蟲，使它們看起來像被燒毀 - 因此它們的日耳曼名稱，Brandpilze [燒焦的真菌]。“這個(gè)過程是我們?yōu)楣I(yè)生產(chǎn)積極開發(fā)的另一個(gè)過程。我們的主要目標(biāo)是優(yōu)化我們生產(chǎn)的生物表面活性劑的成分，以適應(yīng)洗滌劑和乳化劑領(lǐng)域的各種應(yīng)用，”Susanne Zibek博士解釋說。工業(yè)生物技術(shù)集團(tuán)。

酵母也是有趣的生產(chǎn)者。除了釀造啤酒之外，如前所述，某些酵母也可用于生產(chǎn)合成新型塑料所必需的分子，例如長鏈二羧酸。Fraunhofer IGB的研究人員成功地制定了一種從念珠菌菌株生產(chǎn)長鏈二元羧酸的方法。

擴(kuò)大規(guī)模：Fraunhofer試驗(yàn)工廠和生物精煉廠

如果將生物基化學(xué)品用于工業(yè)應(yīng)用 - 無論是作為表面活性劑，作為食品成分如蘋果酸，還是作為塑料的分子結(jié)構(gòu)單元 - 它們都需要大規(guī)模合成。這是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)：例如，全世界表面活性劑的生產(chǎn)量為每年1800萬噸。Fraunhofer研究員Zibek解釋說：“將工藝從千克擴(kuò)大到噸，需要大量的工程和計(jì)算。” 仍有一些問題需要回答：我們?nèi)绾瓮晟瓢l(fā)酵培養(yǎng)基的成分?什么是喂真菌的最佳方法?研究人員最初正在小規(guī)模地解決這些問題。

一旦這個(gè)障礙被清除，弗勞恩霍夫化學(xué) - 生物技術(shù)過程中心CBP的研究人員將需要建立大規(guī)模生產(chǎn)的過程。他們經(jīng)營一個(gè)試驗(yàn)工廠，其中發(fā)酵過程可以擴(kuò)大到最多十立方米。如此龐大的體積需要大量的原材料; 畢竟，真菌需要喂食?？茖W(xué)家的首選來源是木糖，換句話說，含有葡萄糖和木糖的糖溶液。這些可以直接在Fraunhofer CBP木質(zhì)纖維素生物精煉廠中獲得并混合到培養(yǎng)基中。

反過來，這為使用可再生原料的模具和其他真菌生物提供了最佳生長條件，使它們能夠生產(chǎn)大量化學(xué)品。