Erfolgreiche Mittweidaer Teilnahme am 99€ - Bioreaktor Wettbewerb

Im fünften Wettbewerb um den besten 99€ - Bioreaktor drehte sich dieses Jahr in Dresden am 5. Und 6. Juli 2018 alles um die Farbstoffproduktion mittels Anoxybacillus flavithermus. Dieser Mikroorganismus ist seit 1982 bekannt und wie alle Extremophilen von Interesse, da er auch in Grenzbereichen, d.h. unter unwirtlichen Lebensbedingungen effektiv zu Arbeiten vermag. Zu solchen zählen zum Beispiel hohe Salzgehalte, extreme pH-Werte oder sehr hohe bzw. tiefe Temperaturen. Zu den Vertretern dieser Gruppe zählt Anoxybacillus flavithermus, der in Neuseeland aus einer heißen Quelle isoliert worden ist. Er bildet dunkel-gelbe Kolonien, hierfür verantwortlich ist ein Pigment, genauer ein Carotinoid. Als Bacillus-Spezies ist er gram-positiv, Sporenbildner und beweglich (Heinen et al., 1982).
Die Hochschule Mittweida, vertreten durch die Biotechnologie-Studenten Felix Erichson und Arnold Wezel unter der Anleitung von Robert Leidenfrost nahmen sich dieser Herausforderung an und entwickelten tatkräftig unterstützt durch René Kretschmer (FG Biotechnologie) und Herrn Stefan Kilger den Propeller-Schlaufenreaktor „Das Gelbe vom Ei“ mit einem Arbeitsvolumen von 1000 ml für 97,74 € auf der Basis eines handelsüblichen Sous-vide Gargeräts. Selbstverständlich wurde Sensorik zur Überwachung von gängigen Prozeßparamentern wie Temperatur und pH-Wert integriert. Eine Anbindung an das Internet der Dinge wurde vorbereitet, aber war im Rahmen der 99€ leider nicht realisierbar.
Erste Testläufe mit dem eigens bestellten Stamm Anoxybacillus flavithermus subsp. flavithermus (DSM-2641) gaben Einblick in die Kultivierungsbedingungen. So ließ sich der von uns bestellte Stamm nicht unter pH 6,5 und über pH 8 kultivieren. Sowohl Reaktor wie auch Organismus überlebten einen ersten 24h Probelauf unbeschadet. Jedoch, die Zeit war knapp und der Wettbewerbstag kam. Nach erfolgreicher Anreise unter Umgehung diverser aktueller Dresdner verkehrstechnischer Eigenheiten nahm das Mittweidaer Team seinen Laborplatz in den Katakomben der Bioverfahrenstechnik der TU Dresden in Beschlag, direkt zwischen dem Team der TU selbst und den vom letzten Jahr geschätzten Kollegen der Uni Stuttgart. Ein Novum dieses Jahr war die Menge der Teilnehmer: mit 10 Teams nahmen am Wettbewerb doppelt so viele wie in den Vorjahren teil. Fast pünktlich war Startschuss, und mit erfolgreicher Inokulation begann das Rennen um 16:00 Uhr. Bereits hier wurden auch die Einhaltung der Regeln, insbesondere Preise der Reaktoren kontrolliert – hier ist eine teilweise erstaunliche Leistung einzelner Teams zu bemerken.
Knapp 24 Stunden später war es dann soweit – Prozeßende und Probennahme. Bereits hier zeichneten sich einige Ausfälle ab, aber das „Gelbe vom Ei“ verrichtete zuverlässig seinen Dienst. Knapp 900 ml kultivierter Flavithermus wurden geerntet und der Biomasse Quantifikation und Pigmentausbeutebestimmung zugeführt. Erste Abschätzungen deuteten bereits auf ein enges Rennen im Mittelfeld hin. Ein Sieger, die unter Druck stehenden Stuttgarter, zeichnete sich bereits ab. Und so war es dann auch, und – nach gebührendem Feiern auf dem Sommerfest der Verfahrenstechnik mit allerlei Fachsimpelei, bei überragendem Gulasch und frisch gezapfter Hopfenkaltschale – musste „das Gelbe vom Ei“ „nur“ mit einer Urkunde zur erfolgreichen Teilnahme den Heimweg antreten. Bis nächstes Jahr – wenn es dann wieder heißt: „99€ - Bioreaktorwettbewerb“ in Dresden! ;-)