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Forschungsprojekte

Projekte mit universitären Einrichtungen und Firmen

Zusammen mit unterschiedlichen universitären Einrichtungen und Firmen ist e-nema an folgenden Forschungsprojekten beteiligt:

Nematoden als Lebendfutter in Aquakulturen

Beginn 2017, Laufzeit 1 Jahr

Unser Projekt NEMAQUA beschäftigt sich seit Längerem mit der globalen Einsatzmöglichkeit von Nematoden in Aquakulturen. Viele in Aquakultur gehaltenen Spezies können ohne Lebendfutter nicht aufgezogen werden. Schwierigkeiten mit bisherigen Lösungen haben zu einer globalen Nachfrage nach einem industriell hergestellten und regelmäßig verfügbaren Lebendfutter ohne pathogene Belastung geführt.

Unsere in Bioreaktoren produzierten Nematoden könnten als weltweit erstes, pathogenfreies, nachhaltiges und einfach einzusetzendes industriell produziertes Lebensfutter für die Aufzucht von Larven in Aquakulturen eingesetzt werden.

logo zimMomentan entwickeln wir ein Verfahren zur Anhydrobiose, d.h. ein Verfahren, mit dem die lebenden Nematoden ohne Wasser überdauern und als wiederbelebbares Fischfutter verwendet werden können. Gefördert wird dieses Teilprojekt von NEMAQUA vom ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand).


Projekt Nema-SMART

Beginn Juli 2017, Laufzeit 3 Jahre

Für ihr Forschungsprojekt Nema-SMART erhält die e-nema GmbH Fördermittel aus der Initiative „KMU-innovativ: Biotechnologie - BioChance“ des BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung).

Innerhalb von 3 Jahren werden 6 wissenschaftliche Mitarbeiter die züchterische Optimierung des Nematoden Heterorhabditis bacteriophora, ein Nematode der im Maisanbau eingesetzt wird, fortsetzen. Fachliche Unterstützung leistet u.a. Professor Dr. Helge Bode (Goethe-Universität Frankfurt).

Seit Einschleppung des invasiven Schädlings Westlicher Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera virgifera) aus den USA nach Serbien im Jahre 1992 hat sich der Maiswurzelbohrer auch nach Deutschland ausgebreitet. Aufgrund der Gefährdung von Bienen ist die Saatgutbeizung auf Basis von neonicotinoiden Insektiziden gegen Schädlinge seit 2008 verboten.

Seitdem hat die e-nema GmbH ihre Forschungsaktivitäten zum Einsatz des Nematoden H. bacteriophora erheblich ausgeweitet. Mehrjährige Versuchsergebnisse haben ergeben, dass Nematoden in 70 % der Versuche gleich hohe oder höhere Wirkungsgrade wie die chemischen Standards erzielen. Um die Kosten für Nematodenprodukte zu senken und damit für den Landwirt attraktiver zu machen wird im Projekt Nema-SMART der Nematode H. bacteriophora auf Virulenz und Lebensdauer selektiert.

Damit könnte die Aufwandmenge eines Nematodenprodukts halbiert, bzw. die Lagerfähigkeit des Produkts und die Persistenz des Nematoden im Boden nach der Ausbringung verlängert werden. Eine Verbesserung der Lagerfähigkeit würde die Vertriebslogistik erleichtern, die Produktkosten senken und Nematodenprodukte konkurrenzfähiger machen.

logo bmbf

 

Nema-SMART läuft im Rahmen der Initiative KMU-innovativ des BMBF. Grant Agreement KMU-innovativ-19


Horizon 2020 Projekt NEMAQUA

Nematoden als weltweit erstes, pathogenfreies, nachhaltiges und einfach einzusetzendes, industriell produziertes Lebendfutter für die Aufzucht von Larven in Aquakulturen.

Das Projekt beschäftigt sich mit der globalen Nachfrage nach einem industriell hergestellten und regelmäßig verfügbaren Lebendfutter ohne pathogene Belastung. Dies ist von essentieller Bedeutung, denn viele der in Aquakultur gehaltenen Spezies können ohne Lebendfutter nicht aufgezogen werden.

Dieses neue, proteinreiche Futter wird in Europa in Bioreaktoren aus kostengünstigen Produkten der Landwirtschaft hergestellt. Anders als bei gängigen Alternativen kommen weder Fischmehl noch Fischöl zum Einsatz um den Nährwert des Futters einzustellen. Das lagerstabil verpackte Futter ist nach ca. 1h Rehydrierung in Wasser gebrauchsfertig. Spezielle Anlagen oder Fachpersonal werden nicht gebraucht. Die Herstellung erfolgt unter sterilen Bedingungen, der prophylaktische oder kurative Einsatz von Antibiotika in Aufzuchtstationen kann vermieden werden.

Diese Machbarkeitsstudie beschäftigt sich mit der technischen Übertragung vom Labor auf den Produktionsmaßstab und den sich daraus ergebenden Wirtschaftlichkeitsberechnungen zur Markteinführung.

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 696373 (Nemaqua)


Projekte Weiße Biotechnologie

Im Rahmen des Forschungsverbundes Biokatalyse 2021 arbeitet die e-nema GmbH mit verschiedenen Partnern an der Erarbeitung von industriellen Prozessen zur biokatalytischen Herstellung von Feinchemikalien, also Stoffen, die weltweit in geringen Mengen (wenige Tonnen) gehandelt werden. Ein chemisch synthetischer Prozess ist für solche Mengen meist zu aufwendig und liefert außerdem oft ein Gemisch verschiedener Isomere mit unerwünschten Eigenschaften. Die Nutzung von Mikroorganismen zur Herstellung von Chemikalien erlaubt die ressourcenschonende Herstellung von hochreinen Chemikalien. Im ersten Teilprojekt wurde die biokatalytische Herstellung von Zimtsäure aus Phenylalanin entwickelt. Im zweiten Teilprojekt, welches mit den Partnern Stern-Enzym und der Leibniz Universität Hannover durchgeführt wird, geht es um die Produktion des Enzyms Ferulasäureesterase welches u.a. zur Verbesserung der Backeigenschaften von Brotteig eingesetzt werden soll.


DBU: Biologischer Pflanzenschutz mit innovativen Formulierungen von endophytischen entomopathogenen Pilzen gegen Schadinsekten

Die Zielsetzung dieses Projektes ist die Entwicklung systemisch wirkender biologischer Produkte. Diese basieren auf Pilzen, die in der Pflanze (endophytisch) wachsen, ohne dass das Pflanzenwachstum gestört wird. Diese Pilze liefern aber spezifische Toxizitätsfaktoren, die gegen Insekten wirken, welche sich von der Pflanze ernähren.

e-nema ist verantwortlich für die Entwicklung der industriellen Produktion und Formulierungsmethode. Die Partner der Universität Göttingen und der Fachhochschule Bielefeld sollen die Formulierung optimieren und die Applkationsmethoden in Gewächshausexperimenten bewerten.


Sens-o-Spheres: Ortsungebundene Aufnahme von Prozessmesssignalen in neuartigen Bioreaktoren

Teilprojekt e-nema GmbH

Die Zielsetzung dieses Projekten ist die Entwicklung eines Prototyps eines tauchenden Prozesssignals, welches die aufgezeichneten Daten kabellos weiterleitet. Die Aufgabe von e-nema in diesem Projekt ist die Beurteilung aus der industriellen Perspektive eines passenden Testgerätes sowie das endgültige Testen der Sensoren in geschüttelten Behältern und in kleinskalierten Bioreaktoren.


BLE-Projekt zur Entwicklung eines Methionin-reichen Futtermittelzusatzes (Beendet)

Beginn Oktober 2014, Laufzeit 3 Jahre

Ziel des Projektes ist es, mit nicht genetisch manipulierten Bakterien, Pilzen oder Hefen einen Futtermittelzusatz zur Methionin-Ergänzung unter den Rahmenbedingungen der EU Öko-Verordnung Nr. 834/2007und 889/2008 zu produzieren.

Neben dem aussichtsreichen Kandidaten Corynebakterium glutamicum KY 10575 sollen andere Mikroorganismen hinsichtlich der Produktion von Methionin geprüft werden. Die Methionin-Ausbeute gilt es durch simultane Optimierung der verschiedenen Einflussgrößen wie Medienzusammensetzung und Prozessparameter (Druck, Temperatur, O2-Gehalt etc.) mittels genetischer Algorithmen zu steigern.

Schließlich soll ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines trockenen, lagerfähigen und Methionin-haltigen Futterzusatzstoffes entwickelt werden. Dabei wird in Fütterungsversuchen die Aufnahmerate von Futtermischungen mit dem Zusatzstoff ermittelt.


BIOCOMES (Beendet)

Beginn November 2013, Laufzeit 4 Jahre

BIOCOMESDie EU betont die Rolle des integrierten Pflanzenschutzes als einen wichtigen Ansatz, um die Abhängigkeit von chemischen Pestiziden zu reduzieren. Bevor auf chemische Pflanzenschutzmittel zurückgegriffen wird sollen nach der EU Richtlinie Directive 2009/128/EC bevorzugt biologische Mittel zusammen mit anderen nicht chemischen Maßnahmen zum Einsatz kommen.

Die EU unterstützt die Entwicklung von biologischen Pflanzenschutzmitteln u. a. durch die Finanzierung von BIOCOMES (www.biocomes.eu). Zum Ende dieses Projektes im November 2017 sollen 11 neue biologische Pflanzenschutzmittel für die Bekämpfung von wichtigen Schädlingen und Pflanzenkrankheiten in der Landwirtschaft, im Gemüsebau und in der Forstwirtschaft zur Verfügung stehen. Weiterhin werden neue Technologien für die Produktion von insektenpathogenen Nematoden und Viren entwickelt. Dies ist ein wichtiger Beitrag für die Effektivität des integrierten Pflanzenschutzes für Farmer und Förster.

Die e-nema GmbH hat 2 Forschungsschwerpunkte: I) Züchtung von entomopathogenen Nematoden (EPN) mit einer längeren Lebensdauer, höherer Virulenz und verbesserter Toleranz gegen physikalische Stressfaktoren. II) Die Optimierung der Ernte-, Lagerungs- und Formulierungstechnik für EPN. Wenn diese Ziele erreicht werden können, dann kann das zu geringeren Applikationskosten für EPN führen und diese damit gegenüber chemischen Mitteln konkurrenzfähiger machen, was schließlich zu einer breiteren Anwendung dieses biologischen Pflanzenschutzmittels führen kann.

This project has received funding from the European Union’s Seventh Framework Programme for research, technological development and demonstration under grant agreement no. 612713


Projekt Co-Free (Beendet)

Beginn Februar 2012, Laufzeit 3 Jahre

Obwohl der Einsatz von kupferhaltigen Präparaten sehr viele Nebenwirkungen nach sich zieht, wird der Einsatz gegen Schadpilze im biologischen Pflanzenbau aufgrund fehlender Alternativen immer noch geduldet. Im von der EU geförderten Projekt Co-Free bemüht sich ein international aufgestelltes Konsortium aus Forschungsinstituten und Firmen unter der Leitung von Dr. Annegret Schmitt vom JKI Darmstadt um die Entwicklung von nebenwirkungsfreien Alternativen zu Kupferpräparaten. Die e-nema GmbH bearbeitet dabei als Schwerpunkt die Optimierung der Massenvermehrung geeigneter Mikroorganismen zur Bekämpfung von beispielsweise der Kraut- und Knollenfäule (Phytophthora infestans) der Kartoffel.

This project has received funding from the European Union’s Seventh Framework Programme for research, technological development and demonstration under grant agreement no. 289497


Projekt Inbiosoil (Beendet)

Beginn, Frühjahr 2012, Laufzeit 3 Jahre

Der Einsatz biologischer Insektenbekämpfungsmittel weitet sich aus, aber es gibt immer noch „schwierige" Schadinsekten, die mit den zur Verfügung stehenden Mitteln nicht bekämpft werden können. Ein international aufgestelltes Team aus Forschungseinrichtungen und Firmen unter der Leitung von Prof. Vidal von der Universität Göttingen wird neue Wege zur Schließung dieser Wirksamkeitslücken einschlagen. Dazu gehört die kombinierte Anwendung insektenpathogener Pilze und Nematoden und die Entwicklung innovativer Ausbringungstechniken und Formulierungen. Die e-nema GmbH wird hier ihre eigenen Ideen zur Applikation von Nematoden und Pilzen z.B. in Köderstationen einbringen und auch die Massenproduktion von insektenpathogenen Pilzen in Bioreaktoren entwickeln.

This project has received funding from the European Union’s Seventh Framework Programme for research, technological development and demonstration under grant agreement no. 282767


Projekt Feed a Shrimps (Beendet)

Die Überfischung der Meere wird immer dramatischer – deswegen wird die Aufzucht von Meerestieren in technischen Anlagen (Aquakultur) in Zukunft immer bedeutender. Für die Aquakultur werden Jungtiere benötigt, die hohe Ansprüche ans Futter haben: die meisten ernähren sich von lebender Beute. Einige Nematodenarten eignen sich grundsätzlich als Futterorganismen, allerdings enthalten sie nicht alle der für die Shrimplarven notwendigen ungesättigten Fettsäuren. Auch ist die Massenvermehrung geeigneter Nematoden bislang noch nicht möglich.

Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert ein Projekt, in dem die e-nema GmbH gemeinsam mit der Universität Kiel (Institut für Phytopathologie) ein Verfahren entwickelt, die notwendigen Fettsäuren mittels spezieller Algen im Bioreaktor zu produzieren. Es gelingt bereits im Labor, ausgewählte Nematodenarten mit diesen Fettsäuren so anzureichern, dass Shrimplarven die Nematoden als Futter nutzen können. Es sind aber noch viele weitere Fragen zu lösen, bevor ein marktfähiges Produkt entwickelt werden kann.


Projekt Gezonde Kas (Beendet)

Beginn September 2011, Laufzeit 3 Jahre

Die e-nema GmbH ist beteiligt an dem Interregio Projekt „Gezonde Kas" (Leitung Wageningen UR, Niederlande). Das Projekt dient der Förderung der wissenschaftlichen und technologischen Zusammenarbeit von Firmen und Instituten entlang der Deutsch-Holländischen Grenze. „Gezonde Kas" heißt übersetzt „Gesundes Gewächshaus". Aus einer Vielzahl technologischer Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz und der Pflanzengesundheit in Gewächshäusern wird die e-nema GmbH die Kultivierung von endophytisch (in der Pflanze) wachsenden Mikroorganismen, welche die Pflanzengesundheit verbessern, in Bioreaktoren entwickeln.