Project

Doctoraatsproject Nicolas de Fooz

Code
DOCT/007124
Looptijd
28-10-2020 → 21-09-2025 (Lopend)
Doctoraal onderzoeker
Onderzoeksdisciplines
  • Natural sciences
    • Computational biomodelling and machine learning
    • Development of bioinformatics software, tools and databases
    • Metabolomics
  • Engineering and technology
    • Bioprocessing, bioproduction and bioproducts
    • Fermentation
    • Industrial microbiology
Trefwoorden
real-time metabolomics ontwikkeling fermentatie processen biosurfactanten
 
Projectomschrijving

Surfactanten zijn oppervlakte-actieve stoffen en alomtegenwoordig in ons dagelijks leven. Biosurfactanten zijn hierbij volledig bio-gebaseerde alternatieven voor chemisch geproduceerde surfactanten. Recentelijk werd hiertoe een nieuw innovatief type microbieel biosurfactant ontwikkeld op het onderzoekslabo Inbio.be. Echter door lage inherente productiviteiten is het proces niet economisch levensvatbaar op grotere schaal. In het kader van dit project worden deze productiviteiten verder verbetered door procesintensifiëring en bioprocesontwikkeling. Doorgaans, wordt deze ontwikkeling gecombineerd met doelgerichte off-line substraat en product analyses. Dergelijke analyses hebben echter een beperkte reikwijdte en bieden weinig tot geen informatie over onbekende, onderliggende biochemische ‘merker’ pathways/metabolieten die de productie van biosurfactanten beïnvloeden. Bovendien is offline bemonstering tijdrovend en kan een vertraagde follow-up van biologische processen ertoe leiden dat er niet tijdig actie wordt ondernomen in kritieke situaties doorheen het biologische proces. Dit kan een significante impact hebben op de efficiëntie en kosteneffectiviteit van deze (en andere) biologische processen. Hiertoe wordt in dit project een secundaire metabolomics benadering geïntegreerd in de bioproces ontwikkeling van secundaire metabolieten. Met behulp van ongerichte rapid evaporative ionisation mass spectrometry wordt de metabole fingerprint van een fermentatieproces opgevolgd en gecorreleerd aan de bioproces sefficiëntie. Dergelijke metabolomics approach – waarbij een groot aantal metabolieten simultaan gemeten worden – biedt een alomvattende kijk op de complexe wisselwerking tussen microbiële dynamiek en de fluctuerende veranderingen in fysicochemische omgeving doorheen het fermentatieproces. Deze koppeling tussen ongerichte metabolomics en fermentatieprocessen kan de ontwikkeling van deze (en andere) biologische productieprocessen verder versnellen door een meer ten gronde ontwikkeling om tot meer kostenefficiënte en robuuste productie technologieën van bio-gebaseerde alternatieven. Voorts kan deze at-line metabolomics strategie naar de toekomst toe een krachtig hulpmiddel zijn in de bredere opvolging van andere industriële fermentaties.