12735 - Industrielle Mikrobiologie Modulübersicht

Modulnummer: 12735
Modultitel:Industrielle Mikrobiologie
  Industrial Microbiology
Einrichtung: Fakultät 2 - Umwelt und Naturwissenschaften
Verantwortlich:
  • Prof. Dr. rer. nat. habil. Stahmann, Klaus-Peter
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Sommersemester
Leistungspunkte: 11
Lernziele:Nach Abschluss des Moduls habendie Studierenden folgende Kompetenzen erworben:Vorlesung: Kennenlernen industrieller Anwendungen von Mikroorganismen zur Entwicklung eines Überblicks; Zusammenhänge zwischen den Leistungen bzw. Bedürfnissen der Zellen und der Prozessgestaltung verstehen; Vor- und Nachteile mikrobieller Produktionsverfahren erkennen; Gründe für wirtschaftliche Erfolge bzw. Misserfolge nachvollziehen; Seminar: Üben von Vortrag und wissenschaftlicher Diskussion, d.h. logische, sachliche Argumentation in angemessener Fachsprache, Konzentration auf Wesentliches sowie fairer Umgang mit dem Diskussionspartner; Ausbildung einer kritischen Haltung gegenüber Experimenten, Ergebnissen und Schlussfolgerungen; selbständige Erarbeitung des zum Praktikum gehörenden theoretischen Hintergrunds;
Praktikum: Ausübung von typischen Arbeitsschritten für die industrielle Nutzung von Pilzen und Bakterien; Kennenlernen methodischer Prinzipien, deren Leistungsfähigkeit sowie Grenzen; Erfahrung im Umgang mit Feinchemikalien und wichtigen Mikroorganismen;
Inhalte:Vorlesung: Begriffsbestimmung, Geschichte und Perspektiven; Auswahl von Mikroorganismen; Entwicklung von Hochleistungsstämmen; industrielle Substrate; Wachstum und Kultivierungsmethoden; Strategien zur Optimierung mikrobieller Prozesse; mikrobielle Biomasse als Nahrungsmittel, fermentierte Lebensmittel, alkoholische Getränke; Produktion von Feinchemikalien wie Aminosäuren, Vitaminen; Herstellung von organischen Säuren, Alkoholen und Ketonen; Produktion von Enzymen; Expression heterologer Gene zur Gewinnung von Pharmaproteinen; mikrobielle Polysaccharide; Antibiotika und andere niedermolekulare, pharmakologisch wirksame Produkte, wie z.B. Cyclosporin; Bedeutung von Biotransformationen bei kombinierten Synthesen, z.B. Cortison, Agrochemikalien;  Erzlaugung; Moderne Abwasser- und Abluftreinigung;
Seminar: Selbststudium von Originalpublikationen, Reviews und Patenten; Präsentation einer Tabelle oder einer Abbildung mit Messdaten oder wissenschaftlichen Modellen; kritische Diskussion der Daten; Vergleich der vorgestellten mit alternativen Methoden; Diskussion der Stärken und Schwächen ausgewählter Modelle;
Praktikum: heterologe Expression eines Gens in Escherichia coli; Nachweis des Wachstums und Induktion der Wertstoffproduktion; Anreicherung eines intrazellulären Proteins und Nachweis der biologischen Aktivität; Produktion eines Vitamins mit einem Pilz; Quantifizierung des Produkts und der Auswirkung einer Vorstufenfütterung; Isolierung eines Enzym-produzierenden Pilzes aus Kompost; Visualisierung der Enzymaktivität
Empfohlene Voraussetzungen:Grundkenntnisse in Physik, Chemie, Organischer Chemie, Biochemie, Molekularbiologie, Mikrobiologie, Zellbiologie
Zwingende Voraussetzungen:Modul  Einführung in die Laborarbeit 11827
Modul Mikrobiologie Praktikum 12730
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 4 SWS
  • Seminar / 1 SWS
  • Praktikum / 4 SWS
  • Selbststudium / 195 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:Anke T (1997) Fungal Biotechnology, Chapman & Hall, London
Esser K (2010) The Mycota, Vol. X, Industrial Applications, Springer, Heidelberg
Lengeler JW, Drews G, Schlegel HG (1999) Biology of the Prokaryotes, Thieme, Stuttgart
Madigan MT, Martinko JM, Parker J (2003) Brock - Biology of Microorganisms, Pearson Education, London
Sahm H, Antranikian G, Stahmann KP, Takors R (2013) Industrielle Mikrobiologie, Springer, Berlin
Selected reviews, e.g. Hohmann HP, Stahmann KP (2010) Comprehensive Natural Products II. Chemistry and Biology, 10, 115-139.
Selected original research reports, e.g. Barig S, Alisch R, Nieland S, Wuttke A, ... & Stahmann KP (2011). Monoseptic growth of fungal lipase producers under minimized sterile conditions: Cultivation of Phialemonium curvatum in 350 L scale. Engineering in Life Sciences, 11(4), 387-394.
Selected patents e.g. (WO2008067882) MICROBIAL PROCESS FOR PRODUCTION OF ENZYMES
Modulprüfung:Voraussetzung + Modulabschlussprüfung (MAP)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:
  • Voraussetzung: Erfolgreiches Absolvieren der Laborversuche im Praktikum und des Seminars (unbenotet)
  • Modulabschlussprüfung Klausur benotet 120 min
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:keine
Zuordnung zu Studiengängen:
  • Bachelor (fachhochschulisch) / Biotechnologie / PO 2018
  • Bachelor (fachhochschulisch) - Doppelabschluss / Biotechnologie / PO 2021
Bemerkungen:keine
Veranstaltungen zum Modul:
  • Vorlesung Industrielle Mikrobiologie
  • Praktikum Industrielle Mikrobiologie
  • Seminar Industrielle Mikrobiologie
  • Klausur Indsutrielle Mikrobiologie
Veranstaltungen im aktuellen Semester: