Erzeugung von chitosanbasierten Pflanzenschutzmitteln<\/p>\n
Chitosan ist eines der in der Natur am h\u00e4ufigsten vorkommenden Biopolymere und als Abfallprodukt der Krabbenindustrie in gro\u00dfen Mengen verf\u00fcgbar. Es ist nicht-toxisch, biologisch abbaubar und biokompatibel. Au\u00dferdem wurde f\u00fcr Chitosan in zahlreichen Tests eine pflanzensch\u00fctzende Wirkung nachgewiesen. F\u00fcr die Hochertrags-Landwirtschaft in Deutschland ist ein biologischer Pflanzenschutz mit Chitosan aber noch nicht effizient und zuverl\u00e4ssig genug. Ein vielversprechender Ansatz der letzten Jahre ist die Verwendung von Chitosan in Verbindung mit klassischen organischen oder anorganischen Pestiziden. Die Verwendung von Chitosan zum Pflanzenschutz verlangt im Besonderen ein noch besseres Verst\u00e4ndnis der Bioaktivit\u00e4t auf molekularer Ebene, da Chitosane eine heterogene Gruppe von Biopolymeren sind, die sich im Grad der Polymerisierung, im Grad der Acetylierung und im Muster der Acetylierung unterscheiden. Zudem wird vermutet, dass die bioaktive Wirkung aus dem Abbau des Chitosans zu Chitosan Oligomeren (paCOS) durch die auf der Pflanze vorkommenden hydrolytischen Enzyme resultiert. Bei der chemischen Herstellung von Chitosan und paCOS werden gro\u00dfe Mengen an S\u00e4ure und Base ben\u00f6tigt und sehr heterogene Produktgemische entstehen. Die biotechnologische Produktion von paCOS mit Enzymen kann bei umweltfreundlicheren Bedingungen durchgef\u00fchrt werden und generiert aufgrund von hoher Substratspezifit\u00e4t der Enzyme homogenere und effektivere Produkte. Enzyme, die sich f\u00fcr die Herstellung von paCOS eignen, sind Chitosanasen, welche Chitosanpolymere zu paCOS hydrolysieren. Die Bandbreite von definierten paCOS, die sich auf diese Weise herstellen lassen, wird bisher durch die nat\u00fcrlich vorkommenden Substratspezifit\u00e4ten der charakterisierten Enzyme limitiert. Das Proteinengineering solcher Enzyme kann diese Limitierungen \u00fcberwinden und das Spektrum von definierten paCOS erweitern. \u00a0<\/p>\n
Ziel dieses Promotionsvorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Produktionsmethode f\u00fcr bioaktive paCOS als zuverl\u00e4ssige Pflanzenschutzmittel mit Hilfe von gezieltem Proteinengineering einer geeigneten Chitosanase. Dazu sollen zun\u00e4chst spezifische paCOS, die eine zuverl\u00e4ssige bioaktive Wirkung zeigen, durch Verwendung verschiedener Bioassays und der Nutzpflanze Reis ermittelt werden. Anschlie\u00dfend soll die Substratspezifit\u00e4t von Chitosanasen mit gezieltem Proteinengineering optimiert werden, sodass besonders bioaktive paCOS effizient produziert werden (doi: 10.1002\/bit.26533). Zudem sollen die Chitosanasen auch hinsichtlich ihrer spezifischen Aktivit\u00e4t und Stabilit\u00e4t optimiert werden. Dazu werden bioinformatische Methoden wie Homologiemodeling und in silico<\/em> Docking eingesetzt und eine Mutantenbibliothek erstellt. Aus dieser Mutantenbibliothek wird durch systematisches Screening mit einem photometrischen Assay und Massenspektrometrie der perfekte Mutant ausgew\u00e4hlt. Abschlie\u00dfend findet ein Upscaling der enzymatischen paCOS Produktion im Labor- und Pilotma\u00dfstab statt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Erzeugung von chitosanbasierten Pflanzenschutzmitteln Chitosan ist eines der in der Natur am h\u00e4ufigsten vorkommenden Biopolymere und als Abfallprodukt der Krabbenindustrie in gro\u00dfen Mengen verf\u00fcgbar. Es ist nicht-toxisch, biologisch abbaubar und biokompatibel. Au\u00dferdem wurde f\u00fcr Chitosan in zahlreichen Tests eine pflanzensch\u00fctzende Wirkung nachgewiesen. F\u00fcr die Hochertrags-Landwirtschaft in Deutschland ist ein biologischer Pflanzenschutz mit Chitosan aber noch […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52456","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20016\/459","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Regel","dbu_stipendiaten_vorname":"Eva Katharina","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2016-12-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2019-11-30 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Westf\u00e4lische Wilhelms-Universit\u00e4t M\u00fcnster","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Bruno Moerschbacher","dbu_stipendiaten_email_dienst":"eva.regel@uni-muenster.de"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52456","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/promotionsstipendium"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52456\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":58468,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52456\/revisions\/58468"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52456"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52456"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52456"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}