Industrielle Mikrobiologie

Die Industrielle Mikrobiologie vereint das Fachwissen von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren über die Nutzung von Bakterien und Pilzen. Als innovative Querschnittsdisziplin bietet sie wichtige Voraussetzungen für die Entwicklung konkurrenzfähiger Produkte auf der Basis umweltschonender Verfahren. So setzt z.B. die chemische Industrie heute bereits Mikroorganismen in Prozessen ein, um Rohstoffe und Energie sparen. In dieser Branche besteht ein zunehmender Bedarf an gut ausgebildeten Fachkräften.

Dieses neue Lehrbuch wurde von erfahrenen Wissenschaftlern aus Hochschulen und der Industrie verfasst. Es soll Studierende aus Life Science-Bachelorstudiengängen sowie fortgeschrittene Studierende der Chemie oder der Ingenieurwissenschaften in die Industrielle Mikrobiologie einführen. Es vermittelt die Grundlagen der Entwicklung von Produktionsstämmen und erklärt spezielle Verfahren zur Herstellung mikrobieller Produkte. Dabei wird aufgezeigt, wie das Potential der Mikroorganismen optimal genutzt werden kann.

Zunächst wird ein Überblick über die geschichtliche Entwicklung der Industrielle Mikrobiologie und eine Einführung in die Bioverfahrenstechnik gegeben. Anschließend werden in 10 Kapiteln ausgewählte mikrobielle Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln, organischen Säuren, Alkoholen, Aminosäuren, Vitaminen, Antibiotika, Pharmaproteinen, Enzymen, Biopolymeren sowie Steroiden und Aromastoffen beschrieben. Im letzten Kapitel wird am Beispiel der biologischen Abwasserreinigung aufgezeigt, dass die Mikroorganismen nicht nur ein enormes Synthese-, sondern auch ein großes Abbaupotential besitzen, mit dem sie einen Beitrag zu den Stoffwechselkreisläufen auf unserer Erde leisten.

Die Autoren wünschen sich, dass dieses Lehrbuch das Interesse vieler Studierender an diesem spannenden Lehr- und Forschungsgebiet weckt und sie daraus Nutzen ziehen können, um dann selbst zur weiteren Entwicklung der Industriellen Mikrobiologie beizutragen.

Hermann Sahm hat von 1963 bis 1968 Biologie studiert und sich dann in seiner Dissertation der Angewandten Mikrobiologie zugewandt. Nach Lehrjahren und Habilitation an der Technischen Universität Braunschweig wurde er 1977 zum Direktor des Instituts für Biotechnologie 1 des Forschungszentrums Jülich sowie zum Professor für Biotechnologie an die Universität Düsseldorf berufen. Bis zu seiner Emeritierung im Jahre 2007 war Hermann Sahm auf dem Gebiet der mikrobiellen Gewinnung von Primärmetaboliten tätig. An seinem Institut haben in diesen 30 Jahren über 120 Doktorandinnen und Doktoranden erfolgreich ihre Promotionsarbeit ausgeführt. Ferner hat er in zahlreichen nationalen und internationalen Wissenschaftsgremien und Beiräten mitgearbeitet und wurde 1990 zum ordentlichen Mitglied der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften und der Künste sowie 2002 zum ordentlichen Mitglied der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften gewählt. Hermann Sahm erhielt 1986 den Dechema-Preis der Max-Buchner-Forschungsstiftung und 2008 den Biocat-Award. Er hat neben zahlreichen Fachartikeln den Band 1: "Biological Fundamentals" in der Serie: Biotechnology (VCH-Verlag) herausgegeben.

Garabed Antranikian studierte Biologie an der Amerikanischen Universität in Beirut und promovierte am Institut für Mikrobiologie und Genetik der Georg-August-Universität Göttingen. 1980 habilitierte er 1988 im Fachgebiet Mikrobiologie. Seit 1989 forscht und lehrt er als Professor für Technische Mikrobiologie (Biotechnologie) an der Technischen Universität Hamburg-Harburg und leitet dort seit 2003 das Institut für Technische Mikrobiologie. 2011 trat er das Amt des Präsidenten der Technischen Universität Hamburg-Harburg an. Sein Forschungsschwerpunkt sind extremophile Mikroorganismen und ihre mögliche technische Nutzung. Er ist Herausgeber des Fachjournals Extremophiles. 2007 wurde er zum ordentlichen Mitglied der Akademie der Wissenschaften in Hamburg gewählt. Außerdem ist er Mitglied der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech). Von 2004 bis 2010 war er Präsident der International Society for Extremophiles (ISE). 2002 wurde ihm die Ehrendoktorwürde der National Academy of Sciences of Armenia (Yerevan) verliehen. 2004 erhielt er den Deutschen Umweltpreis der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, die höchstdotierte Umweltauszeichnung Europas.

Klaus-Peter Stahmann studierte Biologie an der Universität Kaiserslautern. Als Stipendiat der Studienstiftung des deutschen Volkes beschäftigte er sich in seiner Diplomarbeit 1988 mit dem Stoffwechsel von Pilzen. Zur Promotion, die er am Institut für Biotechnologie des Forschungszentrums Jülich anfertigte, untersuchte er Polysaccharide, bei einem Gastaufenthalt am Imperial College in London vertiefte er seine Kenntnisse zur Molekularbiologie, beides mit Pilzen. Inhalt seiner Habilitation 1999 an der Universität Düsseldorf waren Biosynthesewege und deren Regulation, selbstverständlich bei einem Pilz. Seit 2002 lehrt er "Technische Mikrobiologie" an der Hochschule Lausitz (FH) in Senftenberg. Neben dem Aufbau eines Master-Studiengangs "Biotechnologie" engagierte er sich bei der Planung eines neuen Laborgebäudes und dem Aufbau eines Kollegiums. Seit 2004 ist er Sprecher der Fachgruppe "Fungal Biology and Biotechnology" der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie e.V. Als Gründungsmitglied der Lausitzer Biotech - Initiative zur Förderung der regionalen Biotechnologie e.V. regte er eine Speisepilzproduktion in Hoyerswerda an, die zur Gründung der INTEGRA LAUSITZ GmbH führte.

Ralf Takors begann als Maschinenbau-Ingenieur (Fachrichtung Verfahrenstechnik) der RWTH Aachen 1993 eine Promotion im Bereich 'Bioverfahrenstechnik' am Institut für Biotechnologie des Forschungszentrums Jülich GmbH, die 1997 erfolgreich fertigstellte wurde. Während der sich anschließenden Habilitation am gleichen Institut wurde ihm 2001 der DECHEMA Hochschullehrer-Nachwuchspreis verliehen. Ende 2004 erhielt er die Venia Legendi zu 'Metabolic Engineering' an der RWTH Aachen. Dann wechselte er zur Firma Evonik Degussa GmbH, wo er bis Mitte 2009 für die Bioprozessentwicklung im Geschäftsbereich 'Health & Nutrition' verantwortlich war und systembiologische Projekte mit akademischen Partnern koordinierte. Seit Juli 2009 leitet er das Institut für Bioverfahrenstechnik der Universität Stuttgart (www.ibvt.uni-stuttgart.de) und gehört dem dortigen Direktorium des Zentrums für Systembiologie (CSB) an.