Wissenschaftler des Instituts für Zellbiologie der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Ukraine in Lwiw haben eine innovative Technologie zur Herstellung von Vitamin B2 (Riboflavin) unter Verwendung gentechnisch veränderter Hefe entwickelt. Dies teilte der Institutsdirektor Kostiantyn Dmytruk in einem Interview mit Medien mit. Die neue Methode ermöglicht es, das wertvolle Vitamin aus billigen Nicht-Lebensmittel-Rohstoffen und industriellen Nebenprodukten herzustellen, wodurch der Prozess im Vergleich zu herkömmlichen chemischen Methoden wirtschaftlicher und umweltfreundlicher wird.

Vorteile der mikrobiellen Fermentation

Seit den 2000er Jahren hat die globale Industrie begonnen, die komplexe chemische Synthese von Riboflavin schrittweise zugunsten der mikrobiellen Fermentation aufzugeben. Dieser biologische Ansatz erfordert weniger Energie und reduziert die negativen Umweltauswirkungen erheblich. Vitamin B2 findet in der modernen Wirtschaft vielfältige Anwendung: Es wird als wertvoller Futterzusatz in der Tierhaltung, als natürlicher Farbstoff in der Lebensmittelindustrie sowie als Schlüsselkomponente in Multivitamin- und Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt.

Lösung des Problems der Stabilität von Stämmen

Traditionell versuchten Forscher, Hefe der Art Candida famata für die industrielle Vitaminsynthese zu nutzen, doch diese Idee musste aufgrund der genetischen Instabilität der Organismen aufgegeben werden. Mit der Zeit verloren solche Stämme die Fähigkeit, Riboflavin produktiv zu erzeugen. Den Lwiwer Forschern ist es mithilfe moderner Methoden der Gen- und Stoffwechseltechnik gelungen, diese Barriere zu überwinden und sowohl die Stammstabilität als auch die Ausbeute des Zielprodukts zu erhöhen.

Verwendung von Nicht-Lebensmittel-Rohstoffen

Um die Produktionskosten zu senken, adaptierten Wissenschaftler die Hefe für die Verarbeitung alternativer Substrate, darunter Bagassehydrolysate — pflanzliche Abfälle aus der Zuckerrohrverarbeitung — sowie Molke. Letztere ist reich an Laktose und Mikronährstoffen, was ideale Bedingungen für das Wachstum von Mikroorganismen schafft. Obwohl die entwickelten Stämme in der reinen Produktivität derzeit noch hinter bakteriellen Pendants zurückbleiben, eröffnet ihre Fähigkeit zur Abfallverwertung grundlegend neue Perspektiven für eine kreislauforientierte Produktion.

Perspektiven für die Umsetzung der Biotechnologie

Die Entwicklung der ukrainischen Biologen markiert einen wichtigen Schritt zur Integration der Wissenschaft in den realen Wirtschaftssektor und das Ressourcenrecycling. Der Übergang zu erneuerbaren Rohstoffen senkt die Produktionskosten und löst ökologische Herausforderungen im Zusammenhang mit der Entsorgung von Industrieabfällen. In Zukunft planen die Forscher, die Stämme weiter zu optimieren, um ihre kommerzielle Attraktivität auf dem globalen Biotechnologiemarkt zu steigern.