Induction of secondary metabolites in tomato by-products for extraction and economic evaluation of the model process

Pflanzliche Sekundärmetabolite sind wichtige Komponenten unserer Ernährung, sie werden in der Pflanzenheilkunde genutzt und als industrielle Rohstoffe oder hochwertige Feinchemikalien verwendet. Chemisch gesehen weisen Sekundärmetabolite eine enorme Diversität und Komplexität auf, was ihre industrielle chemische Synthese schwierig und teuer macht. Landwirtschaft und Gartenbau produzieren große Mengen an pflanzlichen Biomasseresten als Nebenerzeugnis. Die Verwendung solcher Nebenprodukte zur Gewinnung hochwertiger Substanzen ermöglicht einen erheblichen Mehrwert beim Anbau gartenbaulicher Kulturen, da bisher die Pflanzenreste i.d.R. als Abfall entsorgt oder in Biogasanlagen verwertet werden. Pflanzen synthetisieren viele Sekundärmetabolite als Antwort auf abiotischen und biotischen Stress. In dem Projektvorschlag, Induktion von Sekundärmetaboliten in grüner Tomatenbiomasse zur Extraktion und ökonomische Evaluierung des Modellprozesses, sollen abiotische Stressbehandlungen identifiziert werden, welche die Produktion von zwei Sekundärmetaboliten (Rutin und Solanesol) in Tomaten-Biomasse induzieren (InducTomE, Fig. 1). Ein konzeptionelles Prozessdesign soll für einen Extraktions- und Aufreinigungsprozess entwickelt werden und neu entstehende Wertschöpfungsketten hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit evaluiert werden. Zusätzlich induzierte SM werden identifiziert und hinsichtlich ihres Marktpotentials evaluiert werden. Langfristig gesehen wird das entwickelte Prozesskonzept auf andere Abfallströme und Metabolite übertragbar sein, womit es einen essentiellen Beitrag zur Entwicklung der Bioökonomie leisten wird.