Leuchtturm 3, Nachwuchsgruppen

DiP-PhenoPren

Aus Pflanzenresten entstehen wertvolle Wirkstoffe: PhenoPren entwickelt KI-gestützten biotechnologischen Ansatz für die nachhaltige Produktion von Naturstoffderivaten aus Agrar- und Forstrückständen.

Projektbeschreibung

Wertvolle Naturstoffe aus Pflanzenabfällen

Wie lassen sich pflanzliche Reststoffe in wertvolle Wirkstoffe verwandeln? Das Projekt DiP-PhenoPren entwickelt dafür eine einzigartige Kombination aus Biochemie, künstlicher Intelligenz und Biotechnologie. Aus Lignin und Apfeltrester sollen neue Wirkstoffe für Pharmazie, Medizin und Kosmetik durch Enzyme abgeleitet werden. So entstehen nachhaltige Alternativen zu chemisch-synthetisierten Wirkstoffen, sozusagen grüne Chemie.

An der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und dem Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie wird eine digitale Plattform entwickelt, die die Identifizierung und das Design von Enzymen revolutioniert. Mithilfe von maschinellem Lernen können die Enzyme gezielt so optimiert werden, dass sie aus pflanzlichen Reststoffen hochwertige Naturstoffe produzieren.

Ein besonderer Fokus liegt auf der praktischen Anwendung: Die entwickelten Enzyme sollen in biotechnologischen Prozessen eingesetzt werden, um nachhaltig und umweltschonend wertvolle Wirkstoffe herzustellen. Partner aus der Industrie unterstützen dabei, die Technologie für konkrete Produktionsprozesse nutzbar zu machen.

DiP-PhenoPren stärkt damit nicht nur die Position Sachsen-Anhalts als Innovationsstandort für nachhaltige Biotechnologie, sondern schafft auch neue wirtschaftliche Perspektiven in der Region. Gleichzeitig ermöglicht das Projekt eine umweltfreundliche Nutzung pflanzlicher Nebenströme, reduziert Abfall und stärkt die regionale Bioökonomie. Die Verbindung von digitaler Enzymoptimierung und industrieller Biotechnologie macht die Region zu einem Vorreiter für die biobasierte Wertschöpfung der Zukunft.

Ziele

• Entwicklung KI-gestützter Methoden zur Enzymoptimierung
• Aufbau einer Plattform für enzymatische Prenylierung
• Nutzung von Agrar- und Forstrückständen als Rohstoffe
• Herstellung prenylierter Naturstoffderivate in mikrobiellen Zellfabriken
• Optimierung der biotechnologischen Produktion
• Mögliche Gründung eines Biotech-Startups in Sachsen-Anhalt

Förderdauer

01.04.2024 – 31.12.2028
Verbundkoordinator:in
Dr. Mohamed Nagia
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Pharmazie
mohamed.nagia@pharmazie.uni-halle.de

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