10. Biotechnologische Produktionsmethode

Von Peter Wiemeler

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Literatur

Nachdem alle Probleme der Karminproduktion identifiziert und gelöst waren, wurde eine Produktionsanlage entwickelt (Abb.9:), in der alle Problemlösungen implementiert wurden und das jetzt vom Projektteam in die Praxis umgesetzt wird.

Die Anlage erlaubt es, den nachwachsenden Farbstoff Karmin in Deutschland herzustellen. Die Produktion dieses Farbstoffes ist also nicht mehr auf einen subtropischen Standort angewiesen.

Die Produktionsanlage arbeitet mit zwei Kreisläufen, die miteinander verzahnt sind. Im ersten Kreislauf (Modul 1 bis Modul 3) wird das Substrat erzeugt, welches notwendig ist, um den zweiten Kreislauf (Modul 4 bis Modul 9) zu speisen.

10.1. Erster Kreislauf in der Produktionsanlage

In Modul 1 steht das Substratmaterial in Form der Kladodien zur Verfügung. Auf der Kladodienoberfläche befinden sich kleine schwarze Punkte von etwa ±0,4 cm Durchmesser. Diese schwarzen Punkte führen den botanischen Fachbegriff Areole. Jede Areole besitzt das Potential, eine neue Pflanze hervorzubringen(siehe hierzu auch Abb.8:, wo die Areolen auf dem Substratblöckchen sichtbar sind).

In Modul 2 ist solch ein Substratblöckchen dargestellt, das zur Substratanzucht zunächst in das Modul 3 gegeben wird, wo es sich weiterentwickelt, bis es die Entwicklungsstufe von Modul 1 erreicht hat. Über den Weg von Modul 1, Modul 2 und Modul 3 wird erreicht, daß sich das Substratmaterial zunächst einmal auf einer bestimmten Populationshöhe permanent regeneriert. Einzige Ausnahme: Zur Produktionsoptimierung wird neues genetisches Material eingeschleust.

10.2. Verbindung der Kreisläufe

Über eine bestimmte Art der Vermehrungstechnik und Behandlung des Substratmaterials ist es möglich, sehr große Mengen an Substratblöckchen zu erzeugen. Die Menge, die benötigt wird, um die Regeneration aufrechtzuerhalten, ist lediglich ein Bruchteil der Menge, welche in den 2. Kreislauf zur Beimpfung abfließen muß. Die abfließende Menge an Substratblöckchen richtet sich nach der Auftragslage des Unternehmens und läßt sich in Modul 1 über Umweltbedingungen puffern. Der Abfluß der Substrate in das Modul 4 stellt die Verbindung zum 2. Kreislauf her.

Abb. 9: Biotechnologische Produktionsanlage zur Produktion des Farbstoffes Karmin

10.3. Zweiter Kreislauf in der Produktionsanlage

In Modul 4 erfolgt der wichtigste Schritt der gesamten Produktion: Die Beimpfung des Substrates mit Junglarven. Das beimpfte Substrat durchläuft, entsprechend den Entwicklungsstufen der Farbläuse, die Module 5, 6, 7 und 9.

In Modul 9 haben die Weibchen mit der Eiproduktion begonnen und liefern damit das Beimpfungsmaterial für Modul 4. Über diesen Weg (Modul 4, Modul 5, Modul 6, Modul 7, und Modul 9) wird erreicht, das sich das Beimpfungsmaterial ebenfalls auf einer bestimmten Populationshöhe permanent regeneriert. Einzige Ausnahme auch hier: Zur betriebswirtschaftlichen Produktionsoptimierung wird neues genetisches Material eingeschleust. Diesen Kreislauf durchläuft nur ein selektierter Bruchteil des beimpften Substrates.

Der weitaus größte Teil des beimpften Substrates wird von Modul 7 nach Modul 8 abgeleitet. In Modul 8 findet die Ernte statt. Substrat und Kulturfarbläuse werden voneinander getrennt. Ernteprodukte sind Kulturfarbläuse und Substratblöckchen.

Nachdem die Weibchen in Modul 9 ihre Eiablage beendet haben, werden sie ebenfalls nach Modul 8 umgeleitet, wo sie als Ernteprodukt zu behandeln sind.

Daneben fallen erwähnenswerte Mengen eines Stoffes an, der in der Literatur als Wachs bezeichnet wird. Hier lohnen sich weitere Maßnahmen zu seiner Identifizierung, da möglicherweise ein weiterer wertvoller tierischer Rohstoff vorliegen könnte.