Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands aus einem pflanzlichen Material .

Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus pflanzlichen Materialen sind insbesondere aus der Möbel- und Bauindustrie bekannt . Häufig werden bei vorbekannten Verfahren kleinteilige , pf lanzliche Ausgangsstof fe zu einem Gegenstand verbunden . Um die Ausgangsstof fe miteinander stof f schlüssig zu verbinden, werden insbesondere formaldehydhaltige Klebstof fe verwendet . Nachteilig hieran kann sein, dass das gesundheitsschädliche Formaldehyd aus den gefertigten Gegenständen abgegeben und durch Benutzer aufgenommen wird .

In anderen bekannten Verfahren werden Mikroorganismen, häufig Hefen oder andere Pil ze , zur Fertigstellung von Gegenständen verwendet . Bei diesen Mikroorganismen handelt es sich zumeist um Wildtypen, al so derartige Mikroorganismen, welche nicht gentechnisch verändert sind . Unter gentechnischer Veränderung ist hier vorzugsweise das Einbringen und/oder Veränderung zumindest einer Nukleinsäure ( -sequenz ) und die dauerhafte Erhaltung dieser wenigstens einen Nukleinsäure ( -sequenz ) im Genom eines Mikroorganismus zu verstehen . Allerdings können gentechnisch veränderte Mikroorganismen auch auf andere , dem Fachmann bekannte Weise hergestellt sein . Die Verwendung von Wildtypen bei bekannten Verfahren ist insofern nachteilig, als dass die Wildtypen meist über einen langen Zeitraum, häufig mehrere Tage , mit den kleinteiligen, pflanzlichen Ausgangsstof fen vermengt und inkubiert werden . Dies liegt zum einen daran, das s die Wildtypen häufig als Porenbildner verwendet werden, wodurch die Dichte eines zu fertigenden Gegenstandes verringert werden soll , und zum anderen daran, dass die Wildtypen zum Abbau von Anteilen des pflanzlichen Materials benutzt werden . Die Ef fi zienz und Flexibilität von Wildtypen in der Herstellung von Substanzen, insbesondere zur Bearbeitung und/oder Fertigstellung von Gegenständen ist ebenfalls limitiert .

Die Erfindung betri f ft ferner einen aus pflanzlichen Materialien hergestellten Gegenstand, welcher vorzugsweise monolithisch ist .

Die Erfindung betri f ft ferner eine Anlage zur Herstellung des hierin beschriebenen und beanspruchten Gegenstandes .

Die Erfindung betri f ft ferner die Verwendung gentechnisch veränderte Mikroorganismen zur mikrobiellen Herstellung eines Klebeproteins .

Es ist daher Aufgabe der Erfindung die Herstellung von Gegenständen aus pflanzlichem Material zu verbessern .

Zur Lösung der genannten Aufgabe sind erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen . Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst : Bereitstellen gentechnisch veränderter Mikroorganismen, wobei die gentechnische Veränderung zur Überexpression von wenigstens einem Klebeprotein führt ; Vermengung, vorzugsweise Vermischen, des pflanzlichen Materials mit den gentechnisch veränderten, vorzugsweise in einem Kulturmedium gehaltenen, Mikroorganismen zu einem Gemenge ; Exprimieren des Klebeproteins ; Aushärten des Gemenges . Durch das Bereitstellen gentechnisch veränderter Mikroorganismen kann wenigstens ein Klebeprotein hergestellt werden, was zum Verkleben von Anteilen des pflanzlichen Materials führt . Durch das exprimierte Klebeprotein können Anteile des Gemenges verkleben . Infolge der gentechnischen Veränderung wird beim Exprimieren des Klebeproteins dieses überexprimiert . Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann Klebstof f in Form eines mikrobiellen Klebeproteins frei von Schadstof fen, insbesondere Formaldehyd, hergestellt werden . Ein durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellter Gegenstand kann somit umweltfreundlich und insbesondere recyclebar sein . Ebenso kann der Gegenstand verbrannt oder kompostiert werden, sodass kaum oder gar keine gesundheitsschädlichen Schadstof fe freigeben werden .

Die zuvor genannten Verfahrensschritte können zeitlich aufeinanderfolgend erfolgen, können j edoch auch gleichzeitig oder nicht aufeinanderfolgend erfolgen . Beispielsweise kann das Klebeprotein bereits überexprimiert werden, bevor das pflanzliche Material mit den gentechnisch veränderten Mikroorganismen vermengt wird . Ein Überexprimieren kann allerdings auch erst nach der Vermengung erfolgen .

Als gentechnisch veränderte Mikroorganismen können alle dem Fachmann bekannten Archaeen, Bakterien und/oder einzelligen Eukaryoten verwendet werden . Ebenso können Mycel- formende Pil ze verwendet werden . Insbesondere können gentechnisch veränderte Stämme der Gattungen Escheri chia Bacill us Caul obacter, Saccharomyces und/oder Sporosarci ni a verwendet werden . Stämme insbesondere dieser Gattungen sind einfach gentechnisch zu verändern und zu kultivieren . Somit kann ein Verfahren besonders kostengünstig und angepasst sein .

Durch die Verwendung des mikrobiell hergestellten Klebeproteins kann das erfindungsgemäße Verfahren schnell und kostengünstig sein . Da das Verfahren insbesondere dazu geeignet ist , für recyclebare , pflanzenbasierende Abfälle , wie beispielsweise Hol zmöbel , verwendet zu werden, kann ein Gegenstand einen besonders guten ökologischen Fußabdruck haben .

Ein Klebeprotein kann insbesondere ein Protein sein, das homolog oder heterolog in den gentechnisch veränderten Mikroorganismen überexprimiert wird . Ein Klebeprotein kann insbesondere wenigstens eines der folgenden sein : MFP (mussel foot protein) und MFP-Fusionsproteine sowie Derivate davon, dadurch gekennzeichnet , dass sie einen hohen Tyrosingehalt haben; Oberflächenproteine und/oder mikrobielle Oberflächenstrukturen, besonders bevorzugt Curli-Fasern, TasA und BslA von Bacill us subtili s und TasA-/ BslA-Homologe ; synthetische Proteine , besonders bevorzugt ELPs (Elastin- artige Polypeptide ) ; faserartige Proteine sowie Polysaccharid- und Cellulose-bindende Proteine . Synthetische und/oder hybride Proteine , insbesondere Hybride aus den vorgenannten Proteinen, können auch als Klebeprotein Verwendung finden . Hierdurch kann eine Viel zahl an Klebeproteinen hergestellt werden . Somit kann vorteilhaft ein Klebeprotein für einen bestimmten gentechnisch veränderten Mikroorganismus ausgewählt werden, um durch diesen Mikroorganismus in ausreichenden Mengen hergestellt und ausgebildet ( gefaltet ) zu werden . Hierdurch kann die Ef fi zienz des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders hoch sein .

Eine gentechnische Veränderung kann insbesondere eine wie eingangs beschriebene gentechnische Veränderung sein . Durch die gentechnische Veränderung kann gezielt ein Klebeprotein überexprimiert bzw . hergestellt werden . Durch die gentechnische Veränderung kann insbesondere das Klebeprotein nach technischen Bedürfnissen angepasst und/oder überexprimiert werden . Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders variabel zur Herstellung von Gegenständen aus einem pflanz lichen Material verwendet werden . Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, dass die gentechnisch veränderten Mikroorganismen vor dem Bereitstellen vorkultiviert werden . Hierbei kann vorteilhaft das Klebeprotein vor der Vermengung hergestellt sein, sodass insbesondere das Verkleben des Gemenges besonders schnell durchgeführt werden kann . Hierdurch kann verhindert werden, dass die gentechnisch veränderten Mikroorganismen unerwünscht pflanzliche Bestandteile des pflanzlichen Materials verstof fwechseln und die Qualität des Gegenstandes mindern .

Insbesondere können die gentechnisch veränderten Mikroorganismen so kultiviert werden, dass eine Zell zahl der Mikroorganismen pro gewünschtem Volumen des Gemenges erreicht wird, welche ausreichend viel Klebeprotein zur Verklebung herstellt . Dabei können die gentechnisch veränderten Mikroorganismen in einem Kulturmedium angezogen werden .

Es kann vorgesehen sein, dass die gentechnisch veränderten Mikroorganismen in dem Kulturmedium gehalten und dem pflanzlichen Material zugegeben und vermengt werden . Somit kann die Lebens fähigkeit der gentechnisch veränderten Mikroorganismen und/oder die Überexpression des wenigstens einen Klebeproteins wenigstens aufrechterhalten werden . Somit können durch das erfindungsgemäße Verfahren besonders ef fi zient Gegenstände aus einem pflanzlichen Material hergestellt werden .

Es kann auch vorgesehen sein, dass vor der Bereitstellung eine Auf konzentrierung der gentechnisch veränderten Mikroorganismen und/oder der Klebeproteine durchgeführt wird . Die kann insbesondere durch Zentri fugation und/oder Filtration und/oder andere dem Fachmann bekannte Methoden durchgeführt werden . Durch die Auf konzentrierung kann eine gewünschte Zell zahl an gentechnisch veränderten Mikroorganismen und/oder Klebeproteinen erreicht werden, sodass genügend Mikroorganismen und/oder Proteinmaterial zur Vermengung und Verklebung berei tstehen .

Es kann bei dem Verfahren ebenso vorgesehen sein, dass der Gegenstand nach der Aushärtung ausgearbeitet wird . Unter Ausarbeitung des Gegenstandes ist insbesondere zu verstehen, dass der Gegenstand geschli f fen und/oder gebohrt und/oder gesägt und/oder gefräst und/oder verdübelt und/oder verschraubt und/oder verklebt und/oder beschichtet und/oder lackiert wird . Insbesondere wenn der Gegenstand nicht monolithisch ist , kann der Gegenstand nach der Aushärtung auch mit anderen Werkstof fen verbunden werden . Durch eine Ausarbeitung kann der Gegenstand optimal an seinen Verwendungs zweck und/oder an Kundenwünsche angepasst werden .

Durch die genannten Verfahrensschritte und die damit einhergehenden Vorteile kann die Herstellung von Gegenständen aus pflanzlichem Material verbessert werden .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die gentechnische Veränderung eine Gensequenz umfasst , welche für ein Klebeprotein kodiert . Eine derartige Gensequenz kann somit vorteilhaft in einen gentechnisch veränderten Mikroorganismus eingebracht sein, wodurch auch heterologe Uberexpressionen in einem bestimmten gentechnisch veränderten Mikroorganismus ermöglicht werden . Ferner kann die Gensequenz regulatorische Elemente , beispielsweise Promotorelemente , aufweisen, die zur Uberexpression des Klebeproteins verwendet werden . Vorteilhaft an Promotorelementen ist , dass diese auf bestimmte Stimul i reagieren können, wodurch die Uberexpression eines Proteins reguliert wird . Somit kann durch Promotorelemente und die Verabreichung eines Stimulus , insbesondere wie nachfolgend beschrieben und/oder beansprucht , die Uberexpression eines Klebeproteins und/oder einer wie hierin beschriebenen Substanz gesteuert werden . Promotorelement können alle dem Fachmann bekannten Promotorelemente sein . Besonders bevorzugt werden Promotorelemente verwendet , welche insbesondere auf eine elektromagnetische Strahlung und/oder Zuckerderivate und/oder Primärmetaboliten und/oder Quorum-sensing-Substanzen und/oder Antibiotika und deren Derivate und/oder Wärmestrahlung reagieren .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Gemenge inkubiert wird . Somit können die gentechnisch veränderten Mikroorganismen inkubiert werden, sodass vorteilhaft wenigstens ein Klebeprotein und/oder die hierin beschriebenen Substanzen überexprimiert werden .

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Gemenge während eines Teils oder während der gesamten Inkubations zeit mechanischem Druck ausgesetzt wird . Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Gemenge einem äußerem mechanischen Druck, insbesondere einem Pressdruck, ausgesetzt wird . Durch einen mechanischen Druck kann die Druckfestigkeit des herzustellenden Gegenstandes besonders hoch sein .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das pflanz liche Material als Trockenmasse bereitgestellt wird . Pflanzliches Material kann insbesondere zerkleinertes Hol z und/oder Hol zabfälle , beispielsweise Sägespäne und/oder Rinden, insbesondere Borken, und/oder pflanzliche Fasern, beispielsweise Hanf , Zuckerrohr, Flachs oder Bambus , und/oder Stroh und/oder Trester, vorzugsweise Weintrester, und/oder Spülsaum und/oder Rest- und pflanzliche Nebenprodukte tropischer Landwirtschaft , beispielsweise Abfälle von Bananenstauden, sein . Durch die Verwendung einer Trockenmasse kann auf eine chemische Behandlung des pflanzlichen Materials , insbesondere Hol z , verzichtet werden . Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Gemenge vor der Aushärtung eine Teigmasse bildet . Zur Bildung einer Teigmasse kann während des Vermengens dem pflanzlichen Material und den gentechnisch veränderten Mikroorganismen Flüssigkeit , vorzugsweise Wasser oder das hierin beschriebene Kulturmedium zugeführt werden . Dabei wird vorzugsweise nur so viel Flüssigkeit dem Gemenge beigeführt , dass das Gemenge einen plastisch formbaren Zustand annimmt . Dies ist insbesondere dann von Vorteil , wenn eine wie hierin beschriebene Aus formung des Gemenges durchgeführt werden soll .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Stimulus an die gentechnisch veränderten Mikroorganismen verabreicht wird, welcher die Überexpression des wenigstens einen Klebeproteins moduliert . Besonders bevorzugt kann ein Stimulus eine wie hierin beschriebene elektromagnetische Strahlung, insbesondere die zuvor genannte Wärmestrahlung, sein . Durch einen Stimulus kann gezielt die Überexpression des/der Klebeproteine moduliert werden, wodurch vorteilhaft beispielsweise eine lokale und/oder zeitliche Überexpression der Klebeproteine ermöglicht wird . Dadurch kann ein Gegenstand nach Belieben hergestellt werden .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die gentechnische Veränderung auf einen Stimulus reagiert , welcher zur Überexpression des Klebeproteins führt . Das Verfahren kann dann insbesondere auch als weiteren Verfahrensschritt das Auslösen des Stimulus umfassen . Der Stimulus kann beispielsweise vor und/oder während der Vermengung oder auch zu einem anderen Zeitpunkt ausgelöst werden .

Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass mehrere Stimuli bei dem Verfahren verwendet werden, wobei j eder Stimulus zur Modulierung eines spezi fischen Klebeproteins , bevorzugt die hierin beschriebenen, verabreicht werden kann . Somit können durch Verwendung unterschiedlicher Stimuli unterschiedliche Klebeproteine überexprimiert werden .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in einer Guss form eine Aus formung des Gemenges durchgeführt wird . Diese Guss form kann angepasst an die Form des herzustellenden Gegenstandes ausgebildet werden, beispielsweise durch ein 3D-Druckverf ahren . Somit kann vorteilhaft bei einer Aus formung ein Gegenstand nach Wünschen eines Nutzers ausgeformt werden, wodurch das Verfahren geeignet ist eine Viel zahl an unterschiedlich geformten Gegenständen herzustellen .

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass während der Aus formung eine Inkubation der gentechnisch veränderten Mikroorganismen stattfindet . Hierdurch können die gentechnisch veränderten Mikroorganismen während der Aus formung das wenigstens eine Klebeprotein überexprimieren . Dadurch können die Anteile des Gemenges besonders ef fi zient verklebt werden .

Das Einbringen des Gemenges in die Guss form kann so ausgestaltet sein, dass das Gemenge durch ein Spritzgussverfahren oder durch Extrusion in die Guss form eingebracht wird . Somit kann das Einbringen des Gemenges kontinuierlich und gleichmäßig erfolgen .

Das Einbringen des Gemenges kann auch schrittweise erfolgen . Somit kann vorteilhaft , wie vorgesehen sein kann, das insbesondere hierin beschriebene pflanzliche Material zumindest teilweise als vorgefertigter Strukturwerkstof f beigefügt werden . Als Strukturwerkstof f sind vorzugsweise in Papierform oder Plattenform ausgebildete pflanzliche Materialien gemeint , welche vorteilhaft die Gebrauchseigenschaften des Gegenstandes verbessert können . So kann beispielsweise durch Verwendung wenigstens eines Strukturwerkstof fes die Festigkeit und/oder die Biegsamkeit des Gegenstandes verbessert sein .

Es kann somit vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Gemenge und wenigstens ein Strukturwerkstof f in die Guss form eingebracht werden und dass in der Guss form eine Aus formung des Gemenges durchgeführt wird . So kann vorteilhaft ein Teil des Gemenges kontinuierlich und gleichmäßig in die Guss form eingebracht werden, woraufhin der Strukturwerkstof f auf das in der Guss form bef indliche Gemenge positioniert wird und dass ein zweiter Teil des Gemenges auf den Strukturwerkstof f überführt wird . Eine Schichtung kann mit beliebig vielen Schichten von Strukturwerkstof fen und Gemenge ausgeführt werden, sodass ein Verfahren besonders variabel an den herzustellenden Gegenstand angepasst werden .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Inkubation der gentechnisch veränderten Mikroorganismen während der Aus formung bevorzugt kürzer als 48 Stunden andauert . Somit kann eine Aus formung bzw . Verklebung der Anteile des Gemenges schnell durchgeführt werden, wodurch ein Gegenstand in relativ kurzer Zeit gefertigt werden kann .

Ein Gegenstand kann in noch kürzerer Zeit gefertigt werden, wenn bei dem Verfahren vorgesehen ist , dass die Aus formung besonders bevorzugt kürzer als 24 Stunden, ganz besonders bevorzugt kürzer als 4 Stunden, andauert . Diese kurzen Inkubations zeiten bei der Aus formung erlauben einen höheren Durchsatz bei der Herstellung von Gegenständen .

Die Dauer der Inkubation während der Aus formung kann insbesondere dann auf weniger als 48 , 24 oder 4 Stunden reduziert sein, wenn, wie zuvor beschrieben, die gentechnisch veränderten Mikroorganismen vor der Vermengung vorkultiviert werden und/oder wenn, wie nachfolgend beschrieben und beansprucht , durch das Auslösen des ersten und/oder eines oder des zweiten Stimulus die gentechnisch veränderten Mikroorganismen wenigstens eine Substanz ausbilden sollen . Hierdurch kann ein Verfahren bei hoher funktioneller Variabilität schnell und ef fi zient ausgeführt werden .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die gentechnisch veränderten Mikroorganismen vor der Aus formung bei einer ersten Inkubationstemperatur und während der Aus formung bei einer zweiten Inkubationstemperatur kultiviert werden . Hierdurch kann die Überexpression eines Klebeproteins , insbesondere vor der Aus formung, ganz besonders während der hierin beschriebenen Vorkultivierung der gentechnisch veränderten Mikroorganismen, verbessert werden .

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass sich die erste und die zweite Inkubationstemperatur um mindestens 3 ° C, vorzugsweise um mindestens 12 ° C, voneinander unterscheiden . Somit kann eine optimale Temperaturdi f ferenz zwischen der ersten und der zweiten Inkubationstemperatur realisiert sein, wobei die Überexpression des Klebeproteins noch weiter verbessert werden kann .

Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste Inkubationstemperatur niedriger als die zweite Inkubationstemperatur ist . Die Erfindung hat nämlich erkannt , dass die gentechnisch veränderten Mikroorganismen, insbesondere bei der hierin beschriebenen Vorkultivierung, besonders viel Klebeprotein herstellen . Hierdurch kann das Klebeprotein bereits vor der Vermengung in genügenden Mengen hergestellt werden, sodass ein Verfahren besonders schnell ausgeführt werden kann . Ebenso kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Kultivierung während der Aus formung räumlich beschränkt ist . Dies kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass die zweite Inkubationstemperatur nur an spezi fischen Bereichen des herzustellenden Gegenstandes angewendet wird . Somit kann vorteilhaft die Überexpression eines Klebeproteins und/oder einer wie hierin beschriebenen Substanz und/oder das Wachstum und der Metabol ismus der Mikroorganismen räumlich beschränkt sein . Hierdurch kann ein Gegenstand facettenreich ausgestaltet werden .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass den gentechnisch veränderten Mikroorganismen wenigstens ein zweiter Stimulus verabreicht wird . Somit können die gentechnisch veränderten Mikroorganismen mehr Moleküle eines Klebeproteins und/oder mehrere unterschiedliche Klebeproteine und/oder Klebeproteine und die hierin beschriebene Substanz bevorzugt gleichzeitig, insbesondere während der zuvor genannten Aus formung, herstellen .

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass der erste und zweite Stimulus andersartig sind . Beispielsweise kann ein erster Stimulus die hierin beschriebene elektromagnetische Strahlung sein und ein zweiter Stimulus das zuvor genannte Zuckerderivat . Somit kann die Überexpression von Klebeproteinen und/oder Substanz auf unterschiedliche Weise angeregt werden, was beispielsweise dann vorteilhaft sein kann, wenn das Klebeprotein und eine wie hierin beschriebene Substanz , beispielsweise ein Färbemittel , zeitversetzt überexprimiert werden sollen .

Insbesondere kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass die zwei Stimul i zeitversetzt und/oder ortsversetzt verabreicht werden . Somit können Klebeproteine und/oder die hierin beschriebene Substanz zeitversetzt und/oder ortsversetzt überexprimiert werden, wodurch ein Gegenstand besonders facettenreich ausgestaltet werden kann .

Ferner kann der wenigstens eine Stimulus in und/oder an einer oder der hierin beschriebene Guss form verabreicht werden . Somit kann gewährleistet sein, dass der Stimulus alle , insbesondere auch die in den tieferen Lagen des Gemenges ( also fernab einer Wandung der Guss form) befindlichen gentechnisch veränderten Mikroorganismen erreicht . Bevorzugt ist diese Aus führung vorgesehen, wenn der Stimulus die hierin beschriebene elektromagnetische Strahlung ist .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass durch das Auslösen des ersten und/oder eines oder des zweiten Stimulus die gentechnisch veränderten Mikroorganismen wenigstens eine Substanz ausbilden . Durch die wenigstens eine Substanz kann der Gegenstand bevorzugte Eigenschaften aufweisen . Eine nicht abschließende Beschreibung von Substraten und den damit einhergehenden Eigenschaften und Vorteilen lautet wie folgt :

Eine Substanz kann ein Substrat-crosslinker sein . Unter einem Substrat-crosslinker ist eine Substanz zu verstehen, welche insbesondere eine Quervernetzung zwischen Anteilen von dem pflanzlichen Material und/oder zwischen Anteilen und/oder weiteren Zusätzen des Gemenges hervorruft . Somit kann ein Gegenstand besonders stabil hergestellt werden .

Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Substratcrosslinker ein Enzym und/oder eine Domäne eines Enzyms und/oder ein Epitop-Tag zur Quervernetzung von insbesondere Proteinen und/oder Kohlehydraten und/oder Fetten und/oder anderen Biomolekülen ist . Beispielsweise kann vorteilhaft zur Quervernetzung von Proteinen und/oder Kohlehydraten eine Zellulose-binde-Domäne verwendet werden .

Beispielsweise kann vorteilhaft zur Quervernetzung von Proteinen das Enzym Transglutaminase verwendet werden .

Alternativ oder zusätzlich kann als Domäne eine dem Fachmann bekannte Coiled-Coil-Domäne verwendet werden .

Alternativ oder zusätzlich kann als Domäne eine dem Fachmann bekannte Tyrosinase mit der optionalen Zugabe von phenolischen Verbindungen verwendet werden .

Alternativ oder zusätzlich kann als Epitop-Tag ein dem Fachmann bekannter Spy-Tag/Spy-Tag-Catcher oder SnoopTag/SnoopCatcher verwendet werden .

Ferner kann eine Substanz ein Flammschutzmittel sein . Somit kann ein Verbrennen des Gegenstandes verhindert/verlangsamt werden . Durch die Verwendung eines Flammschutzmittels kann der Gegenstand auch brandschut ztechnische Anforderungen, beispielsweise im Bau- und Verkehrswesen, sowie im Elektro- /Elektronik-Sektor erfüllen und dort eingesetzt werden .

Beispielsweise können vorteilhaft Proteine wie beispielsweise SR-proteine , Caseine und/oder Hydrophobine als Flammschutzmittel Verwendung finden . Diese Proteine können einfach durch gentechnisch veränderte Mikroorganismen hergestellt und bereitgestellt werden .

Beispielsweise können organische Verbindungen, insbesondere Polyphenol-Verbindungen als Brandschutzmittel vorgesehen sein . Vorteilhaft hieran kann sein, dass beispielsweise die Polyphenol-Verbindungen aus landwirtschaftlichen Reststof fen wie aus Trestern kostengünstig extrahiert und dem hierin beschriebenen Gemenge beigefügt werden können .

Ferner kann eine Substanz ein Biomineralisator sein . Beispielweise kann in dem Verfahren durch die gentechnisch veränderten Mikroorganismen ein aus Korallen stammendes Protein, vorzugsweise Silicatein, durch die gentechnische Veränderung überexprimiert werden . Biomineralisatoren können vorteilhaft als Flammschutzmittel , insbesondere die hierin beschriebenen und/oder beanspruchten, Verwendung finden .

Alternative Biomineralisationsprozesse unter Verwendung der gentechnisch veränderten Mikroorganismen bei dem Verfahren sind auch denkbar, sodass eine Biomineralsation vorteilhaft durch Sporosarci ni a pasteurii (mit Sand, Urea und Calcium) oder mit Escheri chia coli (Hydroxyapatid-Mineralisierung) oder mit Cyanobakterien (mit Calcium) durchgeführt werden kann .

Neben den genannten gentechnisch veränderten Mikroorganismen können grundsätz lich alle gentechnisch veränderten Mikroorganismen für Biomineralisationsprozesse bei dem Verfahren Verwendung finden . Insbesondere kann die Biomineralisation durch Bacill us sphaeri cus durchgeführt werden .

Während des Biomineralisierungsprozesses absorbieren die gentechnisch veränderten Mikroorganismen bereitgestellte Nährstof fe , welche vorzugsweise in dem hierin beschriebenen Kulturmedium gelöst vorliegen . Insbesondere können als Nährstof fe Harnstof f , CO ₂ , Kalium- Ionen, Silikat- Ionen, Stickstof fverbindungen und Phosphatverbindungen vorliegen, welche während der Biomineralisation zu den hierin beschriebenen Biomineralistor ( en) umgewandelt wird/werden . Die gentechnisch veränderten Mikroorganismen können infolge der Absorbierung der Rohstof fe die gebildeten Biomineralisatoren in Poren und/oder Hohlräume des hierin beschriebenen Gemenges einlagern . Hierfür kann vorgesehen sein, dass die gentechnisch veränderten Mikroorganismen inkubiert werden, insbesondere bei einer wie hierin beschriebenen Inkubation, um die Biomineralisation optimal durchführen zu können . Somit kann insbesondere die Feuerbeständigkeit des herzustellenden bzw . hergestellten Gegenstandes verbessert werden .

Ferner kann eine Substanz ein Imprägniermittel sein . Somit kann der Gegenstand wasserabweisend und länger haltbar sein . Insbesondere können die zuvor erwähnten Hydrophobine in dem Verfahren überexprimiert werden, wodurch gleichzeitig ein Imprägniermittel und ein Flammschutzmittel überexprimiert werden .

Ferner kann eine Substanz ein Färbemittel sein . Dieses Färbemittel kann insbesondere ein Enzym sein, das ein Edukt zu einem farblich erkennbaren Reaktionsprodukt umwandelt . Bevorzugte Enzyme , welche in dem Verfahren durch gentechnisch veränderte Mikroorganismen gebildet werden können sind ß- Galactosidasen, Glucuronidasen, Tyrosinasen und Enzyme zur Herstellung von Pigmenten, beispielsweise Violaceine .

Ferner kann eine Substanz ein Pesti zid sein, wodurch vorteilhaft insbesondere Insekten ( Insekti zide ) , Bakterien (Bakteri zide ) und/oder Pil ze ( Fungi zide ) davon abgehalten werden können, den gefertigten Gegenstand zu beschädigen . Somit kann ein Gegenstand besonders langlebig, auch bei Benutzung in einem Außenbereich, ausgebildet sein .

Ferner kann eine Substanz ein hydrolytisches Enzym sein, wodurch das Gemenge und/oder ein räumlich begrenzter Bereich des herzustellenden Gegenstandes weich ausgestaltet werden kann . So kann vorteilhaft ein Gegenstand in einem räumlich begrenzten Bereich eine weichere ( oder härtere ) Ausgestaltung aufweisen als in seinen übrigen Bereichen .

Beispielsweise können Sporen von Bakterien, beispielsweise Sporen von Bacill us thuringi ensi s, überexprimiert und zur Bekämpfung von Termiten ( Insekti zid) verwendet werden .

Ferner kann eine Substanz ein Porenbildner sein . Insbesondere können die gentechnisch veränderten Mikroorganismen insbesondere Enzyme exprimieren, wodurch durch insbesondere fermentative Pro zesse Gase entstehen und freigesetzt werden können . Durch Gase können in dem Gemenge Poren ausgebildet werden, wodurch vorteilhaft die Dichte des herzustellenden Gegenstands verändert werden kann . Somit kann bei einem Verfahren die Dichte eines Gegenstands oder von Teilen des Gegenstandes vorteilhaft angepasst werden .

Bevorzugt können als Porenbildner Hefen, insbesondere Saccharomyces cerevi siae, und/oder Hefeprotein überexprimiert bzw . verwendet werden . Alternativ oder zusätzlich können auch Bakterien verwendet und/oder bakterielle Proteine überexprimiert werden . Bevorzugt können Enzyme exprimiert werden, welche eine Decarboxylierung ( Pyruvatdecarboxylase , Oxalatedecarboxylase ) und/oder eine Redoxreaktion (Alkoholdehydrogenase , Formathydrogenase ) katalysieren .

Es kann gesagt werden, dass bei einem Verfahren j ede Substanz , insbesondere j edes Protein, das durch gentechnisch veränderte Mikroorganismen überexprimiert werden kann und einen für den Gegenstand positiven Ef fekt erzielen kann, verwendet werden kann . So können weitere als Wirkstof f fungierende Proteine als Duftstof f ; zum Abbau von Schadstof fen oder als Indikatorsubstanz für Schadstof fe , pH-Wert und Temperatur überexprimiert werden . Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass dem Gemenge ein Polysaccharid zugeführt ist . Die Verwendung von Polysacchariden, vorzugsweise Stärke , kann die Verbindung und Verklebung der Anteile des Gemenges verbessern .

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass dem Gemenge ein Protein zugeführt ist . Dieses Protein kann eines der zuvor genannten Proteine sein, wodurch die Ausbildung bestimmter Eigenschaften und der damit einhergehenden Vorteile für den Gegenstand, insbesondere wie zuvor beschrieben, noch weiter verbessert werden können . Insbesondere kann das Protein ein Enzym, beispielsweise Transglutaminase , sein . Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Proteingemisch, vorzugsweise Gluten oder Soj aprotein, dem Gemenge zugeführt werden . Insbesondere Gluten und Soj aprotein kann synergistisch zu dem hierin beschriebenen Klebeprotein Anteile des Gemenges verkleben, sodas s ein Gegenstand mit einer besonders hohen Druckfestigkeit hergestellt werden kann .

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass dem Gemenge ein Triebmittel , insbesondere Backpulver, zugeführt wird . Die Verwendung eines Triebmittels kann zur Veränderung der Dichte eines herzustellenden Gegenstandes verwendet werden . Insbesondere kann ein Triebmittel synergistisch zu den hierin beschriebenen Porenbildnern einen besonders positiven Einfluss auf die Dichte eines Gegenstandes haben . Somit kann ein Gegenstand, oder Abschnitte davon, besonders weich ausgebildet werden . Dies kann insbesondere vorteilhaft bei Sitz- und/oder Liegemöbeln sowie Akustikpanelen der Fall sein .

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass dem Gemenge Nanopartikel zugeführt werden . Nanopartikel können biotischen oder abiotischen Ursprungs sein . Durch die Verwendung von Nanopartikeln können die Gebrauchseigenschaften des Gegenstandes verbessert werden .

Beispielsweise können Silbernanopartikel dem Gemenge zugeführt werden . Vorteilhaft an Silbernanopartikeln kann ihre antimikrobielle Wirkung sein, sodass bei dem Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes ein unerwünschter Bewuchs von mikrobiellen Kontaminanten verhindert werden kann . Generell können bevorzugt auch weitere antimikrobielle Nanopartikel Verwendung finden, um das Verfahren vor mikrobiellen Kontaminanten zu schützen .

Besonders vortei lhaft ist die Verwendung von Nanopartikeln, wenn diese , wie vorgesehen sein kann, von den gentechnisch veränderten und/oder Wildtyp-Mikroorganismen produziert werden .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Stimulus eine elektromagnetische Strahlung ist , und wobei die Auslösung der elektromagnetischen Strahlung zur Expression einer oder der hierin beschriebenen Substanz führt . Somit kann eine elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung, zum Auslösen der Überexpression einer oder der hierin beschriebenen Substanz verwendet werden . Vorteilhaft ist ferner, dass die elektromagnetische Strahlung durch eine Strahlungsquelle lokal , beispielsweise in einem speziellen Bereich der hierin beschriebenen Guss form, ausgelöst werden kann . So kann bei dem Verfahren eine lokale Überexpression einer Substanz ( oder eines Klebeproteins ) durchgeführt werden .

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Auslösung zur Expression eines oder des Substrat-crosslinkers und/oder des Flammschutzmittels und/oder des Biomineralisators und/oder als Imprägniermittel s und/oder des Färbemittels und/oder des Pesti zids und/oder des Porenbildners und/oder des hydrolytischen Enzyms durch die gentechnisch veränderten Mikroorganismen führt . Somit kann ein Gegenstand zumindest die bereits erwähnten Vorteile aufweisen, die mit der Expression des Substrat-crosslinkers und/oder des Flammschutzmittels und/oder des Biomineralisators und/oder als Imprägniermittels und/oder des Färbemittels und/oder des Pesti zids und/oder des Porenbildners und/oder des hydrolytischen Enzyms einhergehen . Beispielsweise kann ein Gegenstand lokal verfärbt werden, wenn die exprimierte Substanz das oder ein Färbemittel ist . Somit kann vorteilhaft ein Gegenstand beispielsweise mit einem Schri ftzug und/oder einem Logo versehen werden, was den Wiedererkennungswert eines Gegenstandes erhöhen kann .

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Zusatzstof f dem Gemenge beigefügt wird und durch das Färbemittel zu einem Farbstof f umgesetzt wird . Dieser Zusatzstof f kann ein wie zuvor beschriebenes Edukt sein . Dieses Edukt kann sodann durch ein durch die gentechnisch veränderten Mikroorganismen hergestelltes und wie hierin beschriebenes Färbemittel zu einem Farbstof f umgewandelt werden . Beispiele von Edukten können sein : chromogene Glykoside , beispielsweise X-Gal ( 5-Brom-4-chlor-3-indoxyl- ß-D- galactopyranosid) oder isolierte Aminosäuren zur Synthese von Pigmenten, beispielsweise die Aminosäure Tyrosin zur Herstellung von Melanin .

Insbesondere kann ein Zusatzstof f synergistisch zu einzelnen Verfahrensprozes sen wirken . So kann beispielsweise eine Färbung des Gegenstandes unter Verwendung des überexprimierten Enzymes Tyrosinase dadurch verbessert werden, in dem zusätzlich zu den in dem pflanzlichen Material vorhandenen Tyrosine weitere Tyrosine als Zusatzstof f bereitgestellt werden . Die Verwendung eines Zusatzstof fs kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn eine lokale Färbung, und keine vollumfängliche Färbung des Gegenstands , erreicht werden soll .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zu den gentechnisch veränderten Mikroorganismen andersartige Mikroorganismen bereitgestellt werden . So können beispielsweise Wildtypen zusätzlich dem Gemenge beigefügt werden .

Vorzugsweise werden gentechnisch veränderte Mikroorganismen beigefügt . Diese zusätzlichen, gentechnisch veränderten Mikroorganismen können ein anderer Stamm als die obligatorisch dem Verfahren beigefügten, gentechnisch veränderten Mikroorganismen sein oder dem gleichen Stamm zugehörig sein, wobei die Andersartigkeit insbesondere bei letztgenanntem durch die gentechnische Veränderung realisiert ist . Die Verwendung zweier andersartiger, gentechnisch veränderter Mikroorganismen kann vorteilhaft dazu genutzt werden, um zwei oder mehr als zwei unterschiedliche Klebeproteine herzustellen . Denkbar ist auch die Herstellung von einem Klebeprotein und einer Substanz und/oder die Herstellung von wenigstens zwei unterschiedlichen Substanzen . Somit können mehrere Komponenten durch gentechnisch veränderte Mikroorganismen hergestellt werden, was besonders vorteilhaft zur Ausgestaltung eines Gegenstandes sein kann .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Aushärtung des Gemenges durch Zufuhr von Wärme ausgeführt wird . Eine derartige Aushärtung kann beispielsweise in einem Wärmeofen oder einem Mikrowellenofen durchgeführt werden . Hierdurch kann eine Aushärtung reguliert und besonders schnell durchgeführt werden .

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass das Gemenge bei einer Temperatur zwischen 80 ° C und 200 ° C gebacken wird . Die Erfindung hat erkannt , dass eine Aushärtung in diesem Temperaturbereich besonders gut für die Qualität des Gegenstandes ist .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die gentechnisch veränderten Mikroorganismen als Zelllysat bereitgestellt werden . Unter Zelllysat ist hier insbesondere eine Lösung oder eine Suspension zu verstehen, welche lysierte , also insbesondere physikalisch und/oder chemisch und/oder osmotisch auf gebrochene , Zellen der gentechnisch veränderten Mikroorganismen beinhaltet . Ein Zelllysat umfasst vorzugsweise hauptsächlich, insbesondere nahezu ausschließlich, lysierte Zellen . Als Zelllysat bereitgestellte gentechnisch veränderte Mikroorganismen sind insbesondere dann von Vorteil , wenn das Klebeprotein nicht durch die Zellwand des gentechnisch veränderten Mikroorganismus sekretiert werden soll oder kann . Ferner von Vorteil kann sein, dass andere im Zelllysat befindliche Moleküle das Klebeprotein stabilisieren können, sodass besonders viel Klebeprotein während des Vermischens mit dem pflanzlichen Material in Kontakt treten kann . Somit kann das Verfahren besonders ef fi zient durchgeführt werden .

Vorteilhaft gegenüber der I solierung des oder eines Klebeproteins durch dem Fachmann bekannte I solierungs- und/oder Auf reinigungsmethoden sind zum einen eine erhöhte Ausbeute an Klebeprotein ( z . B . aufgrund der bereits angebrachten Stabilisierung des Klebeproteins im Zelllysat ) , zum anderen kürzere Verfahrens zeiten und damit einhergehende geringere Kosten .

Alternativ kann/ können zusätzlich zu den hierin beschriebenen und/oder beanspruchten gentechnisch veränderten Mikroorganismen Zelllysat und/oder andere vorzugsweise gentechnisch veränderte Mikroorganismen bereitgestellt werden . Somit kann insbesondere eine Kombination aus Zelllysat und einem im Kulturmedium gehalten, also metabolisch aktivem, vorzugsweise gentechnisch veränderten Mikroorganismus bereitgestellt werden . Eine derartige Kombination bringt vorteilhaft mit sich, dass neben dem Klebeprotein andere durch den vorzugsweise gentechnisch veränderten Mikroorganismus hergestellte Klebeproteine und/oder die hierin beschriebenen Substanzen bereitgestellt werden . Somit kann das Verfahren in viel fältiger Wei se Kombinationen aus Klebeprotein ( en) und Substanzen zur Herstellung des Gegenstandes benutzen .

Die zusätzliche Bereitstellung von Mikroorganismen (Wildtypen) kann vorteilhaft sein, wenn die hierin beschriebene Kultivierung und/oder Vorkultivierung kostengünstig ausgestaltet werden soll , da spezielle und potenziell kostspielige Supplemente wie Antibiotika zur Kultivierung und/oder Vorkultivierung nicht benötigt werden .

Die zusätzliche Bereitstellung von gentechnisch veränderten Mikroorganismen kann vorteilhaft die zuvor beschriebene Kombinationsviel falt aus Klebeprotein ( en) und Substanzen besonders ermögl ichen .

Alternativ oder zusätzlich können zusätzlich zu den gentechnisch veränderten Mikroorganismen auf gereinigte Proteine bereitgestellt werden . Dabei erfolgt die Aufreinigung der Proteine durch bekannte Auf reinigungsmethoden . Proteine können insbesondere die hierin beschriebenen Proteine , also ganz besonders bevorzugt das/ die Klebeprotein ( e ) und/oder Enzyme sein . Hierdurch kann ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes besonders variabel und an Vor- (Kultivierungs ) -bedingungen angepasst werden . Beispielsweise können spezielle , wie die zuvor genannten, Proteine einer wie hierin beschriebenen Anlage bereitgestellt werden, wenn die Mikroorganismen zur Überexpression besagter Proteine in der Anlage nicht oder schlecht kultivierbar sind .

Bei einer vortei lhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wenigstens der hierin beschriebene oder ein Stimulus zur Steuerung des hierin beschriebenen oder eines Klebeproteins und/oder der hierin beschriebenen oder einer Substanz ausgelöst wird/ werden . Somit kann insbesondere die biologische Funktion bereits in und/oder an den Zellkörpern assemblierter Klebeproteine und/oder Substanzen, wie sie hierin beschrieben sind, gesteuert werden . Somit können vorteilhaft während des Verfahrens zur Herstellung eines Gegenstandes Eigenschaften des hierin beschriebenen Gemenges und/oder des hierin beschriebenen Gegenstandes gezielt gesteuert und geändert werden . Beispielsweise kann die Aktivität hierin beschriebener Enzyme durch einen Stimulus , beispielsweise der zuvor genannten und nachfolgend beanspruchten elektromagnetischen Strahlung, kontrolliert werden . So kann insbesondere durch Applikation einer bestimmten Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung die Konformation des Enzyms Tyrosinase geändert werden, wodurch die Tyrosinase anschließend insbesondere wie zuvor beschrieben zur Herstellung von Pigmenten, beispielsweise Violaceinen, Verwendung finden kann . Insbesondere kann der Stimulus zur Aktivierung und/oder Inhibierung der Klebeproteine und/oder Substanzen ausgelöst werden .

Durch eine Aktivierung kann eine biologische Funktion eines Proteins , beispielsweise des hierin beschriebenen Klebeproteins und/oder des hierin beschriebenen Enzyms , welches bereits in und/oder an den Zellkörpern der gentechnisch veränderten Mikroorganismen assembliert ist , aktiviert werden . Dies ist insbesondere dann vorteilhaft , wenn eine Proteinaktivität erst zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Verfahrens gewünscht ist .

Durch Inhibierung können Proteinlevel , beispielsweise der Klebeproteine und/oder der hierin beschriebenen Enzyme , reguliert werden, um beispielsweise eine ungewünschte Überproduktion der Proteine zu verhindern . Ebenso können biologische Funktionen, analog zur zuvor beschriebenen Aktivierung, von Proteinen reguliert werden .

Alternativ oder zusätzlich sind zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß die Merkmale des nebengeordneten, auf einen Gegenstand gerichteten Anspruchs vorgesehen .

Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei einem Gegenstand der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Gegenstand nach einem Verfahren, wie es zuvor oder nachfolgend beschrieben und/oder nachfolgend beansprucht ist , hergestellt ist . Somit kann ein Gegenstand, bestehend aus pflanzlichem Material , hergestellt werden, welcher durch die Verwendung von mikrobiellem Klebeprotein frei von Schadstof fen wie Formaldehyd sein kann . Somit ist der erfindungsgemäße Gegenstand recycelbar und nicht gesundheitsschädlich, was besonders vorteilhaft ist .

Ferner kann der Gegenstand kostengünstig produziert werden, da er aus pflanzlichen Materialien, wie Hol zspänen, und durch die mikrobiell hergestellten Klebeproteine ohne großen materiellen Aufwand hergestellt werden kann . Kostengünstig kann der Gegenstand auch sein, wenn er monolithisch ist . So kann der in einer Guss form, wie hierin beschrieben, ausgeformte und ausgehärtete monolithische Gegenstand ohne Verbindungsmittel , wie beispielswei se Schrauben und Scharniere , auskommen .

Dadurch können Kosten weiter reduziert werden . Auch kann ein monolithischer Gegenstand optisch ansprechend sein . Der Gegenstand kann auch eine besonders hohe Druckfestigkeit aufweisen, insbesondere , wenn der Gegenstand durch die Überexpression von mehreren Klebeproteinen und/ oder den hierin beschriebenen Substanzen und vorzugsweise unter Verwendung eines Proteingemischs , insbesondere Gluten, hergestellt wird .

Ferner kann der erfindungsgemäße Gegenstand besonders langlebig ausgebildet sein, insbesondere , wenn bei dem Verfahren ein Pesti zid und/oder ein Imprägniermittel und/oder ein Flammschutzmittel überexprimiert wird .

Alternativ oder zusätzlich sind zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß die Merkmale des nebengeordneten, auf eine Anlage zur Herstellung des hierin beschriebenen und beanspruchten Gegenstandes gerichteten Anspruchs vorgesehen . Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei einer Anlage der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Anlage einen Inkubator und/oder Bioreaktor und eine Guss form zur Aus formung des Gegenstands aufweist . Ein Inkubator und/oder ein Bioreaktor umfassen alle dem Fachmann bekannten Vorrichtungen zur Kultivierung bzw . Inkubation von Mikroorganismen . Durch die erfindungsgemäße Anlage kann der hierin beschriebene Gegenstand besonders schnell und kostengünstig, insbesondere durch das hierin beschriebenen Verfahren, hergestellt werden .

Durch die Verwendung des Inkubators und/oder Bioreaktors können die gentechnisch veränderten Mikroorganismen vorkultiviert , insbesondere wie zuvor beschrieben, werden . Somit kann ein oder das zuvor beschriebene Klebeprotein und/oder eine wie hierin beschriebene Substanz überexprimiert werden, bevor die gentechnisch veränderten Mikroorganismen mit dem pflanzlichen Material vermenget werden . Somit kann ein Verkleben der pflanzlichen Anteile besonders schnell durchgeführt werden .

Durch die Verwendung einer Guss form kann ein Gegenstand in einer beliebigen Form hergestellt werden . Vorteilhaft an der Guss form kann auch sein, dass , wie insbesondere vorgesehen sein kann, die Anlage ein vorzugsweise austauschbares Gerät zum Auslösen wenigstens eines Stimulus umfasst , wobei das austauschbare Gerät an oder in die Guss form befestigt ist . Somit kann das austauschbare Gerät , was beispielsweise die zuvor genannte Strahlungsquelle sein kann, nah an das Gemenge geführt sein, sodass der Stimulus auch in tiefere Lagen des in der Guss form bef indlichen Gemenges dringen kann . Hierdurch kann der Stimulus überall oder lokal eine Überexpression des oder eines Klebeproteins und/oder einer hierin beschriebenen Substanz auslösen . Somit kann die Herstellung eines Gegenstandes besonders verbessert werden .

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Anlage eine Druckvorrichtung zur Ausübung des hierin beschriebenen oder eines mechanischen Drucks aufweist . Beispielsweise kann die Druckvorrichtung eine Presse sein, die vorzugsweise von außen mechanischen Druck auf die Guss form bzw . auf das Gemenge ausübt , insbesondere während das Gemenge inkubiert wird . Somit kann ein herzustellender Gegenstand besonders druckfest ausgestaltet sein .

Die Anlage kann ferner noch einen Wärmeofen und/oder einen Mikrowellenofen zur Aushärtung aufweisen, sodass eine Aushärtung und Fertigstellung des Gegenstandes schnell durchgeführt werden kann .

Alternativ oder zusätzlich sind zur Lösung der genannten Aufgabe erfindungsgemäß die Merkmale des nebengeordneten, auf eine Verwendung von gentechnisch veränderter Mikroorganismen gerichteten Anspruchs vorgesehen . Insbesondere wird somit zur Lösung der genannten Aufgabe bei der Verwendung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Klebeprotein ohne zusätzliche I solationsschritte Anteile des oder eines Gemenges verklebt . Somit kann ein Verkleben der Anteile des oder eines Gemenges ohne zusätzlichen Aufwand, beispielsweise in Form von I solationsschritten durchgeführt , werden . Somit kann ein Gegenstand besonders schnell und kostengünstig hergestellt werden, insbesondere wenn die gentechnisch veränderten Mikroorganismen, wie insbesondere vorgesehen, in einem hierin beschriebenen Verfahren und/oder in einer hierin beschriebene Anlage zur Herstellung eines hierin beschriebenen Gegenstandes verwendet werden .

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein wie hierin beschriebener Stimulus zur mikrobiellen Herstellung des Klebeproteins verwendet wird . Somit kann gezielt ein Stimulus zur Überexpression eines Klebeproteins verwendet werden, welches direkt und ohne aufwändige I solationsschritte zum Verkleben der Anteile des Gemenges zur Herstellung des oder eines Gegenstandes benutzt werden kann .

Die Erfindung wird nun anhand von Aus führungsbeispielen näher beschrieben, ist j edoch nicht auf diese Aus führungsbeispiele beschränkt . Weitere Aus führungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Ansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Aus führungsbeispiele .

Es zeigen :

Figur 1 ein Aus führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage , in der bei einem Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens ein Gegenstand aus pflanzlichem Material hergestellt wird, Figur 2 ein Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gegenstands .

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren 1 dargestellt , in dem ein erfindungsgemäßer Gegenstand 2 hergestellt wird .

Das Verfahren 1 wird in einer erfindungsgemäßen Anlage 29 durchgeführt , wobei die Anlage 29 zumindest einen Inkubator/Bioreaktor 32 und eine Guss form 17 aufweist . Ferner ist in Figur 1 ein als Strahlungsquelle 31 ausgebildetes , austauschbares Gerät 30 zum Auslösen eines ersten und eines zweiten Stimulus 16 , 20 an der Guss form 17 abgebildet .

Die Anlage 29 weist ferner eine als Presse ausgebildete Druckvorrichtung 36 auf , durch welche während der Inkubation des Gemenges 8 in der Guss form 17 mechanischer Druck von außen auf das Gemenge 8 ausgeübt wird . Die Druckvorrichtung 36 ist zur besseren Übersicht nur an einer Seite der Guss form 17 angedeutet , die Druckvorrichtung 36 kann j edoch die Guss form 17 und dadurch das Gemenge 8 von mehreren Seiten mechanisch beaufschlagen, um einen mechanischen Druck auf das Gemenge 8 aus zuüben . Durch die Ausübung von mechanischem Druck weist der Gegenstand 2 eine besonders hohe Druckfestigkeit auf .

In einer nicht gezeigten Aus führungs form ist das austauschbare Gerät 30 in der Guss form 17 befestigt .

Wie bereits erwähnt löst die Strahlungsquelle 30 , 31 den ersten und den zweiten Stimulus 16 , 20 aus , wobei die beiden Stimuli 16 , 20 eine unterschiedliche elektromagnetische Strahlung 26 sind . In der gezeigten Aus führungs form ist der erste Stimulus 16 , 26 sichtbares Licht und der zweite Stimulus 20 , 20 Infrarotstrahlung . Zur besseren Darstellung sind beide Stimuli 16 , 20 in Figur 1 dargestellt . Je nach Anwendung können der erste und der zweite Stimulus 16 , 20 orts- und/oder zeitversetzt ausgelöst werden, sodass die Überexpression des Klebeproteins 6 und/oder einer Substanz 21 so ausgelöst werden, wie es örtlich und zeitlich gewünscht ist .

Die beiden Stimuli 16 , 20 können, wie in dem nachfolgend beschriebenen Verfahren alternativ oder zusätzlich gewünscht , zur Steuerung, insbesondere zur Aktivierung und/oder Inhibierung, des Klebeproteins 6 und/oder der Substanz 21 , ausgelöst wird/ werden . Somit können insbesondere biologische Funktionen des hierin beschriebenen und/oder beanspruchten Flammschutzmittels und/oder des Biomineralisators und/oder des Imprägniermittel s und/oder des Färbemittels 27 und/oder des Pesti zids und/oder des Porenbildners und/oder des hydrolytisches Enzyms reguliert werden .

Das dargestellte Verfahren 1 in Figur 1 läuft wie folgt ab :

Die gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 , welche eine gentechnische Veränderung 12 zur Überexpression von wenigstens einem Klebeprotein 6 aufweisen, werden in dem Inkubator/Bioreaktor 32 in einem Kulturmedium 11 vorkultiviert . Die gentechnische Veränderung 12 umfasst eine Gensequenz 13 , welche für das Klebeprotein 6 codiert . Während dieser Vorkultivierung 35 werden durch die gentechnische Veränderung 12 bereits Klebeproteine 6 überexprimiert und an der Oberfläche der gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 assembliert . Das hier gezeigte Klebeprotein 6 ist eine Oberflächenstruktur, sogenannte Curli-Fasern . Durch die Vorkultivierung 35 und der dabei voll zogenen Überexpression der Klebeproteine 6 kann das Verfahren 1 besonders schnell durchgeführt werden . Alternativ oder zusätzlich kann auch Zelllysat von gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 bereitgestellt werden, um das Klebeprotein 6 und/oder wenigstens eine Substanz 21 zu liefern .

Parallel zu der Vorkultvierung 35 der gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 werden in dem oder einem Inkubator/Bioreaktor 32 andersartige Mikroorganismen 28 vorkultiviert . Diese Mikroorganismen 28 sind ebenso gentechnisch verändert und überexprimieren infolge der bereits genannten Stimul i 16 , 20 im Verlaufe des Verfahrens unterschiedliche Substanzen 21 .

Nach der Vorkultivierung 35 werden die gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 , 28 bereitgestellt . Die Bereitstellung 4 kann in dem Kulturmedium 11 erfolgen, wodurch die Mikroorganismen 5 , 28 am Leben und die Klebeproteine 6 exprimiert und intakt gehalten werden können . Dabei können die gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 , 28 j eweils in einem spezi fischen, für ihre Bedürfnisse angepassten Kulturmedium 11 bereitgestellt werden .

Nach der Bereitstellung 4 werden die gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 , 28 mit dem pflanzlichen Material 3 vermengt bzw . vermischt . Das pflanzliche Material 3 ist hier vorteilhaft als Trockenmasse 14 bereitgestellt und umfasst hauptsächlich Hol zspäne . Durch das Vermischen können die gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 , 28 homogen in dem Gemenge 8 vertei lt werden, sodass insbesondere die Klebeproteine 6 optimal zum Verkleben 9 der Anteile des Gemenges 8 aufgeteilt sind bzw . im Verlaufe des Verfahrens 1 aufgeteilt werden . Ebenso können durch die homogen verteilten Mikroorganismen 5 , 28 gleichmäßig Substanzen 21 überexprimiert und verteilt werden . Bei der Vermengung 7 werden dem Gemenge 8 zusätzlich (in Figur 1 dargestellt durch gestrichelte, auf das Gemenge 8 gerichtete Pfeile) ein Polysaccharid 22, vorzugsweise Stärke, und ein Protein 23, vorzugsweise wenigstens ein Enzym, und ein Proteingemisch 24, insbesondere Gluten oder Sojaprotein, und ein Triebmittel 25, insbesondere Backpulver, zugefügt. Somit ist der durch dieses Verfahren 1 hergestellte Gegenstand 2 besonders durch eine hohe Druckfestigkeit gekennzeichnet. Aber auch durch ein Verfahren 1, welches ohne die soeben genannten Zusätze auskommt (in Figur 1 dargestellt durch die durchgehenden auf das Gemenge 8 gerichteten Pfeile) weist der Gegenstand 2 eine beachtliche Druckfestigkeit aus.

Ferner wird dem Gemenge 8 noch Flüssigkeit 33 beigemengt, sodass das Gemenge 8 eine Teigmasse 15 ausbildet, welche zur Ausformung 18 in die Gussform 17 geben wird. Insbesondere bei der Ausformung 18 wird die Teigmasse 8, 15 inkubiert, sodass bei dieser Inkubation 19 das Verkleben 9 optimal weitergeführt werden kann. Die in Figur 1 dargestellte Inkubation 19 dauert kürzer als 48 Stunden, kann alternativ aber auch weniger als 24, insbesondere weniger als 4 Stunden andauern. Dabei ist die Inkubationstemperatur , welche eine zweite Inkubationstemperatur ist, für die gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5, 28 höher als eine Inkubationstemperatur , welche eine erste Inkubationstemperatur ist, als vor der Ausformung 18. Insbesondere die erste Inkubationstemperatur während der Vorkultivierung ist um mindestens 3°C niedriger (oder höher) als die zweite Inkubationstemperatur .

In einer nicht gezeigten Aus führungs form kann die Kultivierung während der Ausformung 18 auch räumlich beschränkt sein. So kann beispielsweise nur eine Hälfte des in der Gussform 17 befindlichen Gemenges 8 inkubiert werden. In dem gezeigten Verfahren wird nun das ausgeformte Gemenge 8 , 15 bei einer Temperatur zwischen 80 ° C und 200 ° C gebacken . Das Aushärten 10 findet einem Wärmeofen oder alternativ in einem Mikrowellenofen statt . Das Aushärten 10 kann somit relativ schnell durchgeführt werden .

Die Anlage 29 ermöglicht ebenso , dass folgend der Aus formung 18 durch die bereits beschriebene Strahlungsquelle 30 , 31 der erste und der zweite Stimulus 16 , 20 ausgelöst werden, sodass die gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 , 28 Klebeproteine 6 und Substanzen 21 überexprimieren .

Exemplarisch und zur besseren Übersicht ist in Figur 1 gezeigt , dass die Substanz 21 ein Färbemittel 27 zur optisch ansprechenden Färbung des Gegenstandes 2 ist .

Die Substanz ( en) 21 kann/ können j edoch auch ein hierin beschriebener Substrat-crosslinker und/oder ein hierin beschriebenes Flammschutzmittel und/oder hierin beschriebener Biomineralisator und/oder ein hierin beschriebenes Imprägniermittel und/oder ein hierin beschriebenes Pesti zid und/oder hierin beschriebener Porenbildner und/oder ein sonstiger hierin beschriebener Wirkstof f sein . Insbesondere durch eine Kombination von Substanzen 21 kann ein besonders anschaulicher und langlebiger Gegenstand 2 ausgebildet werden . Eine Kombination von Substanzen 21 kann durch die gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 , 28 allein oder in Kombination hergestellt werden .

Die Substanz 21 kann auch ein hierin beschriebener Nanopartikel sein .

Ein monolithischer Gegenstand 2 ist in Figur 2 dargestellt . Dieser Gegensand 2 wurde nach der Aushärtung 10 und der

Entnahme 34 aus der Guss form 17 weiterbearbeitet , sodass die in Figur 2 dargestellt Aus führungs form realisiert wurde . In der Aus führungs form nach Figur 1 ist die Guss form 17 so ausgebildet , das s die beiden Stimuli 16 , 20 nur lokal die gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 , 28 zur Überexpression der Substanzen 21 anregen .

In einer nicht gezeigten Aus führungs form kann wenigstens einer der Stimuli 16 , 20 auch vor und/oder nach der Aus formung 18 durchgeführt werden . Insbesondere kann vorgesehen sein, dass während der Vorkultivierung der gentechnisch veränderten Mikroorganismen 5 , 28 ein Stimulus 16 , 20 ausgelöst wird und zur Überexpression des Klebeproteins 6 und/oder der Substanz 21 führt . Somit kann die Überexpression insbesondere zeitlich angepasst werden, wodurch ein Verfahren 1 optimal durchgeführt werden kann .

In einer weiteren nicht gezeigten Aus führungs form kann durch die Wahl des Stimulus 16 , 20 und/oder durch die Ausbildung der Guss form 17 und/oder durch das Anbringen des austauschbaren Gerätes 30 sichergestellt werden, dass eine allumfängliche Überexpression der Substanzen 21 durchgeführt wird .

Die Erfindung schlägt allgemein ein Verfahren 1 zur Herstellung eines Gegenstandes 2 aus einem pflanzlichen Material 3 vor, umfassend folgende Verfahrensschritte : Bereitstellen 4 gentechnisch veränderter Mikroorganismen 5 , wobei die gentechnische Veränderung 12 zur Überexpression von wenigstens einem Klebeprotein 6 führt ; Vermengung 7 , vorzugsweise Vermischen, des pflanzlichen Materials 3 mit den gentechnisch veränderten, vorzugsweise in einem Kulturmedium 11 gehaltenen, Mikroorganismen 5 zu einem Gemenge 8 ;

Exprimieren des Klebeproteins 6 ; Aushärten 10 des Gemenges 8 . Bezugszeichenliste

1 Verfahren

2 Gegenstand

3 pflanzliches Material

4 Bereitstellen von 5

5 gentechnisch veränderte Mikroorganismen

6 Klebeprotein

7 Vermengung

8 Gemenge

9 Verkleben von 8

10 Aushärten von 8

11 Kulturmedium von 5

12 gentechnische Veränderung

13 Gensequenz

14 Trockenmasse

15 Teigmasse

16 Stimulus

17 Guss form

18 Aus formung

19 Inkubation von 5 während 18

20 zweiter Stimulus

21 Substanz

22 Polysaccharid

23 Protein

24 Proteingemisch

25 Triebmittel

26 elektromagnetische Strahlung

27 Färbemittel

28 zu 5 andersartige Mikroorganismen

29 Anlage

30 Gerät

31 Strahlungsquelle

32 Inkubator / Bioreaktor Flüssigkeit Entnahme von 2 Vorkultivierung Druckvorrichtung