At give de studerende viden og en grundlæggende forståelse af de effekter, som forskellige typer bioprocesopsætninger har på mikroorganismers ydeevne under biobaseret industriel produktion, med fokus på flere niveauer – fra molekylærbiologi over metaboliske pathways til bioproces- og reaktorniveau.
Efter dette kursus vil de studerende være i stand til at udføre en detaljeret analyse af de forventede effekter af en bioprocesopsætning på produktionsorganismen, forudsige metaboliske og fysiologiske belastninger samt foreslå strategier til optimering af bioreaktionsprocesser ud fra et mikrobiologisk perspektiv. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Identificere de mulige stressfaktorer, som en cellefabrik vil opleve i de forskellige faser af produktionen af et bestemt produkt eller i en specifik fermenteringsproces, samt foreslå genetiske ingeniørstrategier til at øge stresstolerancen.
• Klassificere forskellige bioreaktordesigns og angive deres fordele og begrænsninger i forhold til at sikre et homogent vækstmiljø og påføre celler stress.
• Genkende, at selv ideelle fermentorer med ensartede vækstbetingelser stadig kan påføre celler stress (f.eks. substratbetinget stress, produktinhibering, pH, osmolaritet samt begrænsning af næringsstoffer eller ilt).
• Vurdere, hvordan forskellige substrat og mediesammensætninger (f.eks. rene forbindelser, komplekse substrater, industrielle biprodukter, substrater fra mejeriindustrien, lignocellulosiske materialer) påvirker procesdesign og stressprofiler.
• Reflektere over, hvordan opskalering og nedskalering af en fermenteringsproces påvirker evnen til at opretholde ensartede vækstbetingelser for celler.
• Reflektere over hvordan fermentering i industrielle fermentorer med mere heterogene vækstmiljøer påfører cellefabrikker yderligere belastning og resulterer i reducerede og uforudsigelige produktudbytter.
• Genkende de biokemiske mekanismer bag de industrielt relevante cellulære stress-respons mod cellefabrikker (udsving i kulstofkilde, energikilde, nitrogenkilde, ilt, pH, osmolaritet og stressfænomener som overløbsmetabolisme og proteinudskillelsesstress).
• Foreslå metoder til genteknologisk ændring af cellefabrikker hvormed cellerne kan adaptere til de industrielt relevante stress-faktorer.
• Foreslå, begrunde og kritisk evaluere løsninger på udfordringer i industrielle fermenteringsprocesser.

• Mikrobiel fysiologi og biokemi i fermenteringsprocesser
• Bioreaktordesign og procestilstandsovervågning
• Toksicitets- og fermenteringsinhibitorer
• Abiotiske stressfaktorer
• Produktspecifik stress (for eksempel enzymer, proteinlægemidler, biobrændstoffer, bulkkemikalier, og sekundære metabolitter)
• Regulering af metabolisme
• Engineering af metaboliske netværk
• Udfordringer i processkalering (op/ned) og overvågning
• De studerende arbejder i grupper med teoretiske øvelser (baseret på eksperimentelle data fra gæringer) og giver kvalificeret feedback til bidrag fra andre grupper. Reviews, originale videnskabelige artikler og/eller udvalgte lærebogskapitler. • Dette kursus tilbydes hovedsageligt til studerende på kandidatuddannelserne Bioteknologi samt Kemisk og Biokemisk Teknologi.
• Obligatorisk for studielinjerne "fermentation based biomanufacturing" i ovennævnte kandidatuddannelser
• Studerende, der tager dette kursus, kan eventuelt også være interesseret i kursus 28455 Procesadaptering i Fermenteringsbaseret Bioproduktion (http:/​/​kurser.dtu.dk/​course/​28455) (efterår) 04. maj, 2026