BTLW100059 Applications of biotechnological production systems

Art
prüfungsimmanente Lehrveranstaltung
Semesterstunden
3
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Egger, Esther , Marcher, Matthias , Reithofer, Manuel , Spiess, Anna , Buyel, Johannes , Ludwig, Roland , Strasser, Richard , Atanasoff-Kardjalieff, Anna Katharina , Gasser, Brigitte , Göritzer, Kathrin , Üzülmez, Öykü , Csarman, Florian
Organisation
Biotechnologie und Lebensmittelwissenschaften
Angeboten im Semester
Wintersemester 2026/27
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Englisch
Lehrinhalt

Das Laborpraktikum „Applications of biotechnological productions systems“ BTLW100059) wird in Kombination mit der Vorlesung „Host systems for food science and biotechnology“ (BTLW100058) angeboten.

Die Vorlesung und das Laborpraktikum bilden gemeinsam ein thematisches Modul im Bachelorstudium Lebensmittel- und Biotechnologie. Obwohl die beiden Lehrveranstaltungen auch einzeln besucht werden können, empfehlen wir, beide Kurse zu besuchen, um einen vertieften Einblick in die in der Biotechnologie eingesetzten Mikroorganismen und Zellen zu erhalten.

Im laufenden Semester werden bis zu vier verschiedene Laborpraktika angeboten. Die Teilnehmerzahl ist auf zwölf Personen pro Praktikum begrenzt. Da Laborpraktika kosten- und betreuungsintensiv sind, werden zunächst die zuerst angebotenen Praktika vollständig belegt, bevor weitere Praktika freigeschaltet werden. Zur Organisation der Teilnahme findet außerdem ein verpflichtendes Kick-off-Meeting statt.

Folgende Themen stehen zur Auswahl:

- Molekulare Pflanzenbiotechnologie (Plant Molecular Farming)
- Mikrobielle Stoffproduktion: Milchsäureproduktion mit rekombinanten Hefen und Milchsäurebakterien
- Mikrobielle Stoffproduktion: Ethanolproduktion mit Hefen und Bakterien


Laborpraktikum 1: Pflanzen und Pflanzenzellen: es wird die Nutzung von Pflanzen zur schnellen Herstellung von Wirkstoffen mittels transienter Expression von den Studierenden geübt und verbessert; speziell folgende Schritten werden von den Studierenden durchgeführt
1.1 Kultivierung und Vorbereitung der nötigen Bakterien
1.2 Kultivierung und Vorbereitung der Pflanzen und Pflanzenzellen (als Demonstration)
1.3 Infiltration des Pflanzenmaterials
1.4 Produktextraktion
1.5 Produktnachweiß

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Laborpraktikum 2: Mikrobielle Stoffproduktion – Milchsäureproduktion mit rekombinanten Hefen und Milchsäurebakterien (03.–06.11.2026)

Inhalte des Vorbereitungsseminars:
- Einführung in die Literaturrecherche und den Ablauf des Praktikums
- Diskussion der industriellen Bedeutung von Milchsäure
- Ausarbeitung eines Mini-Projektantrags (Präsentation) zur Einwerbung von Fördermitteln. Die Präsentationen werden in Form eines interaktiven - - Rollenspiels zwischen den verschiedenen Gruppen gestaltet.

Inhalte des praktischen Teils:
- Kultivierung rekombinanter milchsäureproduzierender Hefen und von Milchsäurebakterien
- Überwachung des Wachstums, des Glukoseverbrauchs und der Produktbildung
- Enzymatische Assays zur quantitativen Bestimmung von Glucose und Milchsäure

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Laborpraktikum 3: Mikrobielle Stoffproduktion - Ethanolproduktion mit Hefen und Bakterien (Kurs wir nur bei bei vollständiger Ausbuchung der ersten beiden Praktika)

Laborpraktikum zum Vergleich bakterieller und hefe-basierter Produktionssysteme. Die Studierenden untersuchen die mikrobielle Herstellung von Ethanol.

Inhalte des praktischen Teils:
- Kultivierung der ethanolproduzierenden Mikroorganismen Saccharomyces cerevisiae und Zymomonas mobilis
- Überwachung des Biomassewachstums und der Produktbildung
- Enzymatische Assays zur Bestimmung der Glukose- und Ethanolkonzentration
- Berechnung der Biomasse- und Produktausbeute

Inhalte des Vorbereitungsseminars:
- Isolations- und Kultivierungstechniken für Hefen und Bakterien
- Steriles Inokulieren und Probenahme
- Methoden zur Bestimmung der Biomasse
- Enzymatische Assays zur Messung von Glukose und Ethanol
- Statistische Auswertung und Berechnung der Ergebnisse
Lehrziel

1. Pflanzenteil
- Verständnis der nötigen Schritte zur Vorbereitung von Agrobacterium tumefaciens zur Infiltration in Pflanzen und Pflanzenzellen
- Überblick über das Vorgehen zur Produktextraktion im kleinen Maßstab
- Methoden zum schnellen Produktnachweiß

2. Milchsäureproduktion
− Die Studierenden können einen prägnanten Projektvorschlag zur mikrobiellen Milchsäureproduktion entwerfen und präsentieren sowie Vorschläge anderer Gruppen kritisch bewerten.
− Die Studierenden können experimentelle Daten interpretieren und Ergebnisse klar in einer wissenschaftlichen Präsentation kommunizieren.

3. Mikrobielle Produktion von Ethanol
- Grundlagen der mikrobiellen Ethanolproduktion und Eigenschaften verschiedener Produktionsorganismen kennenlernen
- Mikrobielle Kultivierung und Fermentationsverläufe praktisch untersuchen
- Fermentationsprozesse anhand experimenteller Daten bewerten und vergleichen
Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.