Stoffwechsel von Triacylglyceriden, Wachsestern und Carotinoiden

 

Das Vorkommen von Speicherlipiden ist in Bakterien weit verbreitet. Meistens handelt es sich dabei um spezielle lipophile Speicherstoffe wie Polyhydroxyfettsäuren (PHF). Daneben sind aber auch Triacylglyceride (TAG) und Wachsester typische prokaryotische intrazelluläre Speicherlipide, die in Actinomyceten der Gattungen Streptomyces, Mycobacterium und Rhodococcus sowie bei β-Proteobakterien der Gattungen Acinetobacter und Alkanivorax häufig vorzufinden sind. Gespeichert werden diese als lipophile Grana innerhalb der Zelle.

Wachsester und TAG sind in der Nahrungsmittelindustrie, der kosmetischen und pharmatzeutischen Industrie, als Schmiermittel und im Straßenbau von Bedeutung.

Tag Abb2

Abb. 1: Isolierte und gereinigte TAG von Rhodococcus opacus PD630

Zunehmendes Interesse besteht auch aufgrund ihrer Eignung zur Biodieselproduktion. So können oleogene Bakterien, welche nachwachsende Rohstoff als Kohlenstoff-Quelle nutzen und große Mengen an Fett speichern, als Alternative zu ölhaltigen Pflanzen verwendet werden ohne mit der Nahrungsmittelproduktion zu konkurrieren. Auch die direkte bakterielle Biosynthese von Mikrodiesel (Fettsäureethylester) ist in diesem Kontext von Bedeutung, da die energieaufwendige Veresterung der in den Speicherstoffen enthaltenen Fettsäuren zu Biodiesel (Fettsäuremethylester) unnötig wird.

Die Forschungsarbeiten in unserer Arbeitsgruppe haben zur Zeit drei Schwerpunkte:

  1. Abbau von nachwachsenden Rohstoffen mit dem Ziel der Triacylglyerid-Synthese

  2. Bakterielle Biosynthese von Mikrodiesel

  3. Aufklärung der Wachsester-Biosynthese in Acinetobacter baylyi ADP1

  4. Charakterisierung der Wachsester-Synthase/Diacylglycerol:Acyltransferase

  5. Carotinoid-Biosynthese in rekombinanten Mikroorganismen

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