Entwicklung eines zweistufigen Verfahrens zur kontinuierlichen Produktion von L-Glutaminsäure mit Corynebacterium glutamicum unter biotinkontrollierten Bedingungen

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Biotechnische Prozesse haben sich zur Herstellung von Aminosäuren, insbesondere L-Glutaminsäure, als überlegen gegenüber chemischen Verfahren etabliert. Fermentationsverfahren mit Corynebacterium glutamicum erreichen eine Weltjahresproduktion von etwa 500.000 t. Diese biotechnische Synthese nutzt nachwachsende Rohstoffe wie Zuckerrübenmelasse als Kohlenstoffquelle und erfolgt energetisch vorteilhaft bei moderaten Temperaturen und Normaldruck. Der Prozess zur Herstellung von Glutaminsäure wird im industriellen Großmaßstab satzweise betrieben. Angesichts der ökonomischen Relevanz ist es sinnvoll, das Potenzial für eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit durch kontinuierliche Verfahren zu erforschen. Die erforderliche Prozessentwicklung wird in dieser Veröffentlichung behandelt. Ein entscheidendes Steuerelement ist das Vitamin Biotin, das das Wachstum und die Ausschleusung von Glutaminsäure aus den Zellen des Mikroorganismus fördert. Ein beschriebenes Modell umfasst eine Rührkesselkaskade, die die Wachstums- und Produktionsphase örtlich entkoppelt. Dies ermöglicht gezielte Eingriffe in den einzelnen Reaktionsstufen und die Erreichung optimaler Produktionsbedingungen.