Mit Bakterien den Kohlenstoffkreislauf schließen
Lucas HilleBeruf: Biochemiker
Position: Doktorand im Lindlich Lab an der Charité Berlin
Beruf: Biochemiker
Position: Doktorand im Lindlich Lab an der Charité Berlin
Ein Doktorand suchte nach Nachhaltigkeit in der Biochemie und programmiert nun den Stoffwechsel von Bakterien um: Sie sollen mit Methanol wachsen und dabei wertvolle Produkte CO2-neutral herstellen.
Lucas Hille entwickelt im Projekt biofactur-e Bakterien, die Methanol als Ausgangsstoff nutzen, um daraus wertvolle Produkte herzustellen. Der Biochemiker promoviert im Lindlich Lab der Charité Berlin in einem dynamischen Team, das die Welt zu mehr Nachhaltigkeit verändern will. Seine Forschung verbindet synthetischen Metabolismus mit dem Ziel einer zirkulären Bioökonomie, bei der Kohlenstoff aus CO2 in neue Produkte überführt wird. Im Interview beschreibt der Doktorand die wissenschaftliche Herausforderung dieses Ansatzes, die Dynamik seines Laboralltags und was ihn persönlich an nachhaltiger Biochemie so fasziniert.
Herr Hille, woran arbeiten Sie im Projekt biofactur-e?
Das konkrete Projektziel ist einerseits, dass wir unsere Bakterien so programmieren wollen, dass sie auf Methanol wachsen können. Dieses Methanol kann man nämlich nachhaltig aus CO2 herstellen und so erhalten wir ein hochwertiges Produkt, dessen gesamter Kohlenstoff aus CO2 stammt. Andererseits sollen unsere Bakterien gleichzeitig verschiedene Produkte wie etwa Aminosäuren oder Bioplastik-Monomere produzieren, und das mittels der sogenannten Wachstumskoppelung. Hierbei können sich die Bakterien nur vermehren, sofern sie das gewünschte Produkt herstellen [Trendbericht zur wachstumsgekoppelten Bioproduktion hier].
Das klingt nach einem großen bioökonomischen Ziel. Was steckt dahinter?
Für mich ist das Ziel ganz klar eine zirkuläre Bioökonomie. Wir wollen weg von einer linearen Produktionsweise und stattdessen den Kohlenstoffkreislauf schließen. Denn wenn ein Produkt am Ende seiner Lebenszeit wieder verbrannt wird – was mit den meisten Produkten bei der Müllentsorgung passiert – wird das CO2 zwar freigesetzt, aber: Dieses CO2 wurde ja zuvor aus CO2 gebunden und stammte nicht von fossilen Rohstoffen. So ergibt sich effektiv ein geschlossener Kohlenstoffkreislauf.
Worin liegt die größte Herausforderung im Projekt und wie sieht ein typischer Arbeitsalltag bei Ihnen aus?
Wir kommen im Projekt zwar gut voran, aber es gibt natürlich Hürden, wie in jedem Pilotprojekt. Die größte Herausforderung ist, dass Methanol für die Colibakterien, die wir nutzen, ein sehr untypisches Substrat ist. Das Bakterium ist daran eigentlich nicht gewöhnt, deshalb müssen wir es Schritt für Schritt daran anpassen.
Ein typischer Tag sieht für mich so aus, dass ich abends meine To-Do-Liste für den nächsten Tag schreibe. Am nächsten Morgen geht es oft erst an den Rechner und dann ins Labor. Ein wichtiger Moment ist da immer der Blick auf die Kulturen: Trübung heißt, dass die Bakterien gewachsen sind. Weil Wachstum und Produktion bei uns gekoppelt sind, ist das ein gutes Zeichen dafür, dass das System funktioniert. Wenn nicht, beginnt allerdings die Fehlersuche und das ist immer eine Achterbahnfahrt der Gefühle.
Was hat Sie persönlich zu dieser Forschung gebracht?
Ich komme aus der Biochemie und fand die molekulare Ebene immer spannend. Lange habe ich aber nach einer Nische gesucht, in der ich dieses Interesse mit Nachhaltigkeit verbinden kann. Genau das habe ich im synthetischen Stoffwechsel gefunden, und damit auch das Gefühl, fachlich und persönlich an der richtigen Stelle zu sein. Deswegen habe ich mich letztlich auch entschlossen, einen PhD zu machen, was ursprünglich gar nicht mein Plan war.
Was schätzen Sie besonders am Arbeiten in Steffen Lindners Lab und wie würden Sie Ihr gesamtes Team mit zwei Hashtags beschreiben? Und was, würden Sie sagen, ist der Sinn des Lebens 😊?
Steffen ist ein sehr entspannter Supervisor, der einem sehr viele Freiheiten gibt und Vertrauen schenkt, so dass man daran wachsen kann. Ich habe persönlich sehr viel gelernt, als er mich darin bekräftigte, meine verschiedenen Ideen einfach auszuprobieren. Zu unserem ganzen Team fallen mir spontan die beiden Hashtags ein #Motiviert und gleichzeitig #Science-kann-Spaß-machen! Der Sinn des Lebens ist für mich Spaß zu haben und trotz allem irgendwas zu finden, was einen erfüllt. Ich glaube, dann kann man beides haben, sowohl im beruflichen Leben als auch im Privatleben.
Das Interview führte Tamara Worzewski