At give deltagerne en grundlæggende forståelse for de effekter, som de forskellige typer bioprocesser har på den mikrobielle ydeevne under den bio-baserede industriproduktion. Herved vil de kunne optimere industrielle processer udfra et molekylærbiologisk perspektiv, med ændring af metaboliske reaktionsveje veje og i særdeleshed ændring af den cellulære signalering og regulering for at adaptere til de stressende process-omstændigheder.
Efter dette kursus vil deltagerne kunne udføre en detaljeret analyse af de forventede effekter på produktionsorganismen af en bioprocess, forudsige den metaboliske byrde og foreslå løsninger til optimering af bioreaktionsprocessen udfra et mikrobielt perspektiv. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Identificere de mulige stressfaktorer, som en cellefabrik vil blive udsat for i de forskellige faser af produktionen af ​​et bestemt produkt eller i en bestemt fermenteringsproces.
• Klassificere forskellige typer reaktor-design og opgøre deres fordele og ulemper i forhold til at levere et ensartet vækstmiljø og/eller til at påføre cellefabrikken stressende omgivelser.
• Vurdere forskellige fermenteringstyper (batch, fed-batch, kontinuerlig osv.) og evaluere fordele og ulemper i forhold til at kunne levere et ensartet vækstmiljø og/eller til at påføre cellefabrikken stressende omgivelser.
• Reflektere over hvordan op- og nedskalering af en fermenteringsproces påvirker muligheden for at levere ensartede vækstmiljøer til cellefabrikker.
• Påpege, hvordan fermenteringsprocesser i ideelle fermentorer med ensartede vækstmiljøer stadig vil medføre stressende omgivelser for cellefabrikken (substrat relateret stress, forseret produktionsstress, produktrelateret stress, nærings- eller iltbegrænsning).
• Reflektere over hvordan fermentering i industrielle fermentorer med mere eller mindre heterogene vækstmiljøer påfører cellefabrikker yderligere belastning og resulterer i reducerede og uforudsigelige produktudbytter.
• Bestemme, hvordan forskellige produkttyper (bulk-kemikalier, fine kemikalier, bulk-protein, raffinerede proteiner eller levende celler) påvirker stressfaktorerne, valget af fermenteringsprocess og downstream-forarbejdning.
• Vurdere, hvordan forskellige substrater og mediumtyper (rene komponenter, delvist rensede komponenter, specialiserede rige vækstmedier, biprodukter fra bioproduktion, materiale fra mejeri eller landbrug, lignocellulose biprodukt fra skovbrug eller landbrug) bestemmer valget af fermenteringsprocess og downstream-forarbejdning, samt de mulige stressfaktorer.
• Genkende de biokemiske mekanismer bag de industrielt relevante cellulære stress-respons mod cellefabrikker (kulstofkildebegrænsning, begrænsning af energikilde, nitrogenbegrænsning, iltbegrænsning, overflow-metabolisme, proteinsekretions-stress).
• Foreslå metoder til genteknologisk ændring af cellefabrikker hvormed cellerne kan adaptere til de industrielt relevante stress-faktorer.
• Foreslå løsninger til specifikke problemer inden for industriel fermentering og forsvare eller modificere løsningerne.

• Introduktion til fermentering
• Toksicitets- og fermenteringsinhibitorer
• Abiotiske stressfaktorer
• Regulering af metabolisme
• Produktspecifik stress (enzymer og proteinlægemidler)
• Produktspecifik stress (biobrændstoffer og bulkkemikalier)
• Produktspecifik stress (sekundære metabolitter)
• Engineering af metaboliske netværk
• Udfordringer i processkalering (op/ned) og overvågning
• Andre relevante belastninger • Dette kursus tilbydes hovedsageligt til MSc Bioteknologi og MSc Kemiske og Biokemiske Ingeniørstuderende.
• Obligatorisk for studielinjerne "fermentation based biomanufacturing" i ovennævnte MSc uddannelser
• Studerende, der tager dette kursus, kan eventuelt også være interesseret i kursus 28455 (efterår) 07. maj, 2020