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Ohne Mikroorganismen gäbe es weder Brot, Käse noch Bier und Wein. Die Stoffwechselleistungen von Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen sind vor allem mit Blick auf eine nachhaltige Wirtschaftsweise von besonderer Bedeutung. Mit ihrer Hilfe können nachwachsende Rohstoffe in neue Substanzen und maßgeschneiderte Produkte für die Bioökonomie verwandelt werden. Die Mikroorganismen sind daher wertvolle Produktionsfabriken, um Chemikalien, Medikamente, Impfstoffe oder Treibstoffe herzustellen. Diese Zellfabriken noch leistungsfähiger zu machen, ist das Ziel der Nachwuchsgruppe TAILOR von Lena Hochrein. Die Potsdamer Forschenden werden dafür die Bäckerhefe so optimieren, dass sie als Zellfabrik zuverlässig vielfältige Produkte für die Bioökonomie herstellen kann. Die Arbeit der Nachwuchsgruppe wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderinitiative „Kreativer Nachwuchs forscht für die Bioökonomie“ noch bis 2028 mit 2,45 Mio. Euro gefördert.

Without microorganisms, there would be no bread, no cheese, beer or wine. The metabolic performance of bacteria, yeasts and molds is particularly important with regard to a sustainable economy. With their help, renewable raw materials can be transformed into new substances and customized products for the bioeconomy. Microorganisms are therefore valuable production factories for manufacturing chemicals, medicines, vaccines and fuels. The aim of Lena Hochrein's junior research group TAILOR is to make these cell factories even more efficient. The Potsdam researchers will optimize baker's yeast so that it can reliably produce a wide range of products for the bioeconomy as a cell factory. The work of the junior research group is being funded by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) with 2.45 million euros until 2028 as part of the "Creative Young Researchers for the Bioeconomy" funding initiative.

Ihr hoher Anteil an Proteinen und Kohlenhydraten hat der Alge den Ruf als gesunde Kost beschert. Nicht nur pur in Form von Salat ist das marine Gemüse begehrt. Auch als Biomasse zur Herstellung neuer Lebensmittel gewinnen Algen zunehmend an Bedeutung. So stellt das Berliner Start-up BettaF!sh aus kultivierten Meeresalgen und Hülsenfrüchten wie Ackerbohne und Erbse Lachs- und Thunfischalternativen her. Im Rahmen des neuen EU-Projektes FunSea wird das Foodtech-Start-up nun gemeinsam mit Partnern aus Dänemark, Schweden und Norwegen die Entwicklung nachhaltiger Lebensmittel aus Meeresalgen vorantreiben.

„Unsere Beteiligung am FunSea-Projekt markiert einen bedeutenden Meilenstein in unserem Engagement für Nachhaltigkeit und Innovation. Wir freuen uns darauf, unsere Expertise in der nachhaltigen Lebensmittelverarbeitung zu nutzen, um Meeresalgen in hochwertige, nahrhafte Lebensmittelzutaten zu verwandeln, die den Bedürfnissen der heutigen gesundheitsbewussten Verbraucherinnen und Verbraucher entsprechen", so Miriam Gößmann, Leiterin des Forschungsprojekts von BettaF!sh.

Nährwert und Sicherheit von Meeresalgen verbessern

Ziel des Projektes ist es, die Nährwertqualität und Sicherheit von kultivierten braunen und grünen Meeresalgen zu verbessern. In den kommenden drei Jahren sollen mithilfe modernster Verarbeitungstechnologien sowie dem Einsatz von Restbiomasse aus der biomarinen Industrie nachhaltige Lebensmittelprodukte entwickelt werden. Im Fokus steht dabei die innovative Verarbeitung von kultivierten Meeresalgen, um die funktionellen Eigenschaften dieser Zutaten zu verbessern. Damit will das Konsortium neue Maßstäbe in der Lebensmittelindustrie setzen, das Verständnis für das Potenzial von Meeresalgen in westlichen Ernährungsweisen fördern und bisherige Barrieren in Bezug auf Nährwert und sensorische Eigenschaften überwinden.

Algenzutaten für Fisch-Alternativen optimieren

BettaF!sh wird im Rahmen des Projektes seine neu entwickelten Algenzutaten einbringen, um bestehende und neue Fisch-Alternativen zu optimieren und zu verfeinern. Damit soll die Akzeptanz der Verbraucherinnen und Verbraucher verbessert und der Markt für Produkte aus Meeresalgen ausgebaut werden. Neue Erkenntnisse aus Forschung und Entwicklung sollen dem Start-up zufolge dabei auch das Verständnis für die einzigartigen Eigenschaften von Meeresalgen verbessern, „um noch bessere Alternativ-Produkte zu schaffen, die den pflanzlichen Sektor transformieren und einen nachhaltigen Einfluss auf die gesamte Lebensmittelindustrie haben werden“.

Um sicherzustellen, dass Meeresalgen nicht nur sicher und nahrhaft, sondern auch für eine breite Anwendung in der Lebensmittelindustrie geeignet sind, will das Berliner Unternehmen vor allem drei Hürden überwinden, die bei Algenprodukten häufig noch als störend empfunden werden: die intensive grüne Farbe der Meeresalgen, der hohe Jodgehalt und der charakteristische Nachgeschmack.

Das Projekt FunSea wird im Rahmen des EU-Programms Horizon 2020 von der Sustainable Blue Economy Partnership unterstützt und von der norwegischen Forschungsorganisation SINTEF geleitet.

Its high protein and carbohydrate content has earned the algae a reputation as a healthy food. The marine vegetable is not only popular on its own in the form of salad. Algae are also becoming increasingly important as biomass for the production of new foods. The Berlin start-up BettaF!sh, for example, produces salmon and tuna alternatives from cultivated seaweed and pulses such as field beans and peas. As part of the new EU project FunSea, the foodtech start-up will now work with partners from Denmark, Sweden and Norway to drive forward the development of sustainable foods made from seaweed.

‘Our participation in the FunSea project marks a significant milestone in our commitment to sustainability and innovation. We look forward to using our expertise in sustainable food processing to transform seaweed into high-quality, nutritious food ingredients that meet the needs of today's health-conscious consumers,’ says Miriam Gößmann, head of the BettaF!sh research project.

Improving the nutritional value and safety of seaweed

The aim of the project is to improve the nutritional quality and safety of cultivated brown and green seaweed. Over the next three years, sustainable food products will be developed with the help of state-of-the-art processing technologies and the use of residual biomass from the biomarine industry. The focus will be on the innovative processing of cultivated seaweed in order to improve the functional properties of these ingredients. The consortium aims to set new standards in the food industry, promote understanding of the potential of seaweed in Western diets and overcome previous barriers in terms of nutritional value and sensory properties.

Optimising algae ingredients for fish alternatives

As part of the project, BettaF!sh will contribute its newly developed algae ingredients in order to optimise and refine existing and new fish alternatives. The aim is to improve consumer acceptance and expand the market for products made from seaweed. According to the start-up, new findings from research and development should also improve the understanding of the unique properties of seaweed ‘in order to create even better alternative products that will transform the plant-based sector and have a lasting impact on the entire food industry’.

To ensure that seaweed is not only safe and nutritious, but also suitable for widespread use in the food industry, the Berlin-based company wants to overcome three main obstacles that are still often perceived as a drawback of seaweed products: the intense green colour of seaweed, the high iodine content and the characteristic aftertaste.

The FunSea project is supported by the Sustainable Blue Economy Partnership as part of the EU's Horizon 2020 programme and is led by the Norwegian research organisation SINTEF.

Eine nachhaltige Bewirtschaftung der Felder ohne Mineraldünger und chemische Pflanzenschutzmittel tut Umwelt und Klima gleichermaßen gut – das haben Studien gezeigt. Doch wie beeinflusst der Ökolandbau die Genetik der Pflanzen? Dieser Frage gingen Forschende der Universität Bonn nach. Im Rahmen einer Langzeitstudie wurde untersucht, welche Auswirkungen die Anbaubedingungen auf die Erbanlagen von Pflanzen haben.

Langzeitexperiment mit Gerste

Dafür wurde 1990 auf einem Feld Gerste angebaut, wobei eine Fläche konventionell, die andere ökologisch bewirtschaftet wurde. „Zunächst haben wir Hochleistungsgerste mit einer Wildform gekreuzt, um die genetische Variation zu erhöhen. Dann haben wir diese Population auf zwei benachbarten Feldern angebaut“, erklärt Jens Léon, der das aufwendige Experiment geleitet hat. Die Gerste wuchs Leon zufolge also 23 Jahre „auf demselben Boden und unter denselben klimatischen Bedingungen“, wurde lediglich unterschiedlich bewirtschaftet.

Ein Feld, zwei Anbauformen

Auf dem einen Feld wurden demnach Schädlinge mit Pestiziden bekämpft, Unkräuter mit chemischen Mitteln beseitigt und Pflanzen mithilfe von Mineraldüngern mit Nährstoffen versorgt. Auf dem benachbarten Feld wurde gänzlich auf chemische Substanzen verzichtet. Stattdessen wurden Unkräuter mechanisch beseitigt und Stallmist als Dünger ausgebracht.

Ein Teil des geernteten Korns behielten die Forschenden für die Aussaat im nächsten Jahr zurück, wobei die Öko-Samen auf dem Öko-Acker und das Korn vom konventionell bewirtschafteten Feld auf diesem ausgebracht wurden. Parallel dazu wurde am Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn jedes Jahr das Genom der konventionell und ökologisch angebauten Pflanzen analysiert.

Erbgutanpassung bei Biogerste

Nun liegt das Ergebnis vor: Wie das Team in der Fachzeitschrift „Agronomy for Sustainable Development“ berichtet, passen sich Pflanzen mit der Zeit genetisch an die speziellen Verhältnisse der Biolandwirtschaft an. Die Anpassung bezieht sich dabei auf sogenannte Allele, eine Genvariante, welche die Ausprägung eines Erbmerkmals bestimmt. Die Häufigkeit, mit der bestimmte Allele vorkommen, kann sich mit der Zeit verschieben und wird auch von Umweltbedingungen beeinflusst. Allele, die dafür sorgen, dass Pflanzen in ihrer Umgebung besser gedeihen, werden in der Regel häufiger.

Die genetischen Untersuchungen ergaben, dass sich in den ersten zwölf Jahren des Experiments die Allel-Häufigkeit der Gerste auf beiden Feldern in dieselbe Richtung veränderte. „Wir interpretieren das als eine Anpassung der durch die Einkreuzung mit Wildgerste sehr diversen Populationen an die Standortverhältnisse“, so Agim Ballvora, der ebenfalls an der Studie beteiligt war. „Faktoren wie Klima, Boden und insbesondere Tageslängen waren ja für beide Populationen identisch.“

In den folgenden Jahren lief die Entwicklung der Allel-Frequenzen beider Kulturen jedoch zunehmend auseinander, schreiben die Forschenden. Demnach prägten sich unter Öko-Bedingungen vor allem Genvarianten aus, die für eine geringere Empfindlichkeit gegen Nährstoff- oder Wassermangel sorgen – wie Allele, die die Struktur der Wurzel beeinflussen. „Ein Grund dafür ist vermutlich die stärker schwankende Nährstoff-Verfügbarkeit im Ökolandbau“, meint Léon.

Ökolandbau sorgt für mehr genetische Heterogenität

Bei den konventionell angebauten Gersten war das anders: Die einzelnen Pflanzen glichen sich mit der Zeit genetisch immer mehr. Bei der Biogerste hingegen zeigte sich der Studie zufolge eine höhere Heterogenität. Auch die Allelhäufigkeiten hätten im Laufe der Zeit stärker geschwankt. Eine Ursache für die starken Schwankungen bei der Biogerste könnte den Forschenden zufolge sein, „dass die Umweltbedingungen im Biolandbau stärkeren Schwankungen unterliegen als bei konventionellen Anbaumethoden“. Die Variabilität ihrer Umwelt würde die Pflanzen quasi zu mehr genetischer Heterogenität zwingen, heißt es. „Denn dadurch fällt es ihnen leichter, sich auf derartige Veränderungen einzustellen“, sagt Léon.

Biolandbau braucht optimierte Sorten

Nach Ansicht der Forschenden zeigen die Ergebnisse, dass es sinnvoll ist, für den Biolandbau optimierte Sorten zu züchten, da diese aufgrund ihrer angepassten genetischen Ausstattung robuster sind und höhere Erträge versprechen. „Zudem scheint es sich zu lohnen, bei der Züchtung auch ältere Sorten oder sogar Wildformen einzukreuzen“, erklärt Léon. „Davon können unseren Daten zufolge selbst konventionelle Hochleistungssorten profitieren.“

Seit einigen Jahren arbeiten Forschende vom Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) an kompostierbaren Barriereschichten, die Biopolymeren zu einem Durchbruch für ihren Einsatz als nachhaltige und umweltschonende Verpackungswerkstoffe verhelfen können. Mit bioORMOCER hat das Team ein Material parat, das vielseitig eingesetzt werden kann. Dabei handelt es sich um eine biobasierte Beschichtung, mit deren Hilfe die Barriereleistung herkömmlicher Bio-Verpackungen verbessert werden und sogenannte Ewigkeitschemikalien aus dem PFAS-Spektrum ersetzt werden können. Im EU-Projekt INN PRESSME konnten die Fraunhofer-Forschenden das Potenzial ihres neuartigen biobasierten Materials nun gemeinsam mit Partnern anhand zahlreicher Prototypen für verschiedene Anwendungen erfolgreich demonstrieren.

Kreislauffähige Produkte aus pflanzlichen Rohstoffen

An dem von der EU im Rahmen von Horizon 2020 geförderten dreijährigen Vorhaben sind 27 Partner aus Forschung und Industrie aus neun Ländern beteiligt. Ziel des Verbundprojektes ist es, ein europaweites Ökosystem für die Entwicklung und Herstellung von pflanzenbasierten, wiederverwertbaren und/oder biologisch abbaubaren Verpackungs-, Energie- und Transportlösungen sowie Konsumgütern aufzubauen. Damit sollen europäische Unternehmen bei der Erreichung der Klimaziele unterstützt werden.

Im Fokus des Vorhabens stand daher die Entwicklung neuer marktfähiger und kreislauffähiger Produkte und Waren aus pflanzlichen Rohstoffen, die mithilfe der Nanotechnologie die Leistungen der derzeitigen fossilbasierten Materialien erreichen und sogar übertreffen sollen. Damit Unternehmen Materialien im Sinne der Kreislaufwirtschaft bestmöglich nutzen können, wollen die Forschenden Unternehmen zugleich alle mit der Umstellung der Produktion notwendigen Daten und Werkzeuge zur Modellierung der Lebenszyklus-Wertschöpfungskette zur Verfügung stellen – von der Rohstoffumwandlung bis zur Materialverarbeitung.

BioORMOCER-Beschichtung modifiziert

Nach drei Jahren Projektlaufzeit hat das Forschungsteam nun neun Demonstratoren aus biobasierten Materialien für eine Pilotproduktion in ganz unterschiedlichen Branchen hergestellt – für umweltfreundliche Verpackungen, Energie, Transport und Konsumgüter. Das Fraunhofer-Team war eigenen Angaben zufolge in sechs Testfällen involviert. Seine Aufgabe war es, die aus pflanzenbasierten Rohstoffen gefertigten Produkte mit speziellen biobasierten funktionellen Beschichtungen für ihre jeweiligen Anforderungen im Gebrauch fit zu machen. Dafür wurde den Forschenden zufolge das biobasierte Material bioORMOCER so modifiziert, dass es nunmehr nicht nur als bioabbaubare Barriereschicht für papierbasierte Verpackungen, sondern auch für kratzbeständige und optische Schichten in der Automobilindustrie genutzt werden kann. Darüber hinaus konnten auch antimikrobielle sowie leicht zu reinigende Beschichtungen für Sportprodukte und Schuhsohlen entwickelt werden.

Am Fraunhofer ISC erfolgte auch das Hochskalieren der erforderlichen Materialmengen bis in den Pilotmaßstab. Den Forschenden zufolge konnten beispielsweise „ein 100-Liter-Lackreaktor und eine Rolle-zu-Rolle-Anlage eingesetzt werden, um die Barriereschichten auf ein mit Nanolayern modifiziertes Papier aufzutragen“. Die Menge von 100 Litern würde demnach für bis zu 3.000 Quadratmeter Fläche ausreichen, da die biobasierte Schicht nur sehr dünn aufgetragen werden muss.

Aufbau eines europaweiten Pilotanlagen-Netzwerkes

Aktuell sind die Projektpartner dabei, ein europaweites Pilotanlagen-Netzwerk aufzubauen, das europäischen Unternehmen über einen sogenannten Single Entry Point (SEP) effektive Unterstützung bei der Hochskalierung von eigenen biobasierten Lösungen bietet, ohne in eine eigene Anlage investieren zu müssen. Damit werde das unternehmerische Risiko bis zur Marktfähigkeit neuer pflanzenbasierter Produkte deutlich reduziert, schreiben die Forschenden.

For several years, researchers at the Fraunhofer Institute for Silicate Research (ISC) have been working on compostable barrier layers that could help biopolymers achieve a breakthrough in their use as sustainable and environmentally friendly packaging materials. With bioORMOCER, the team has come up with a material that can be used in a variety of ways. It is a bio-based coating that can be applied to improve the barrier performance of conventional bio-packaging and replace so-called eternity chemicals from the PFAS spectrum. In the EU project INN PRESSME, the Fraunhofer researchers have now successfully demonstrated the potential of their novel bio-based material together with partners using numerous prototypes for various applications.

Recyclable products made from plant-based raw materials

The three-year project, funded by the EU as part of Horizon 2020, involves 27 partners from research and industry from nine countries. The aim of the joint project is to establish a Europe-wide ecosystem for the development and production of plant-based, recyclable and/or biodegradable packaging, energy and transport solutions as well as consumer goods. The goal is to support European companies in achieving climate targets.

The project therefore focussed on the development of new marketable and recyclable products and goods made from plant-based raw materials that use nanotechnology to match and even surpass the performance of current fossil-based materials. To enable companies to make the best possible use of materials in terms of the circular economy, the researchers also want to provide companies with all the data and tools needed to model the life cycle value chain – from raw material conversion to material processing.

BioORMOCER coating modified

After three years of project work, the research team has now produced nine demonstrators from bio-based materials for pilot production in very different sectors - for environmentally friendly packaging, energy, transport and consumer goods. According to the Fraunhofer team, it was involved in six test cases. Its task was to prepare the products made from plant-based raw materials with special bio-based functional coatings for their respective requirements in use. According to the researchers, the bio-based material bioORMOCER was modified in such a way that it can now be used not only as a biodegradable barrier layer for paper-based packaging, but also for scratch-resistant and optical coatings in the automotive industry. In addition, antimicrobial and easy-to-clean coatings for sports products and shoe soles have also been developed.

The Fraunhofer ISC also scaled up the required material quantities to pilot scale. According to the researchers, for example, ‘a 100-litre paint reactor and a roll-to-roll system could be used to apply the barrier layers to a paper modified with nanolayers’. The quantity of 100 litres would therefore be sufficient for up to 3,000 square metres of surface, as the bio-based layer only needs to be applied very thinly.

Developing a Europe-wide pilot plant network

The project partners are currently establishing a Europe-wide pilot plant network that offers European companies effective support in upscaling their own biobased solutions via a single entry point (SEP) without having to invest in their own plant. This will significantly reduce the entrepreneurial risk until new plant-based products are ready for the market, the researchers write.

Am 23. Mai 1949 besiegelte Konrad Adenauer mit Stift und Tinte das Grundgesetz der Bundesrepublik Deutschland – und legte so vor 75 Jahren die DNA unserer Demokratie fest. Das Kunstprojekt „DNA of Democracy“ greift diesen symbolischen Akt auf und hat mit Biotechnologie den Gesetzestext in eine DNA-Sequenz übertragen und darin abgespeichert. Die Sequenz wurde dann milliardenfach kopiert und in einer Tinte gelöst. „Jeder Tropfen der Tinte trägt das Grundgesetz vollständig in sich“, heißt es auf der Projekt-Webseite.

Seit dem Verfassungsgeburtstag werden nun Amtsträgerinnen und Amtsträger eingeladen, mit der DNA-Tinte zu schreiben und ein starkes Zeichen für unsere Verfassung zu setzen. Auch Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger nahm vergangene Woche begeistert einen Füllfederhalter mit der Spezialtinte entgegen und signierte eine Sonderausgabe der Süddeutschen Zeitung. Die Titelseite der SZ-Wochenendausgabe zu Pfingsten war mit der DNA-Tinte gedruckt worden.

„DNA of Democracy“ wird ehrenamtlich vom Informatiker Reinhard Heckel von der TU München, dem Chemiker Robert Grass von der ETH Zürich, dem Künstler Solimán López und Mit-Initiator Daniel Koller organisiert, der die Kosten trägt. Partner wie Burda Verlag, ProSiebenSat.1-Gruppe und die Süddeutsche Zeitung unterstützen das Projekt pro bono.

In diesem Jahr nehmen mehr als 450 Teams aus aller Welt am größten studentischen Wettbewerb für Synthetische Biologie „iGEM“ teil. Auch Studierende von Hochschulen und Universitäten aus Deutschland werden im Oktober in Paris wieder mit ihren Projekten um eine Medaille und Sonderpreise bei der nunmehr 21. Bioingenieurs-Weltmeisterschaft ringen. Zu den deutschen Teams zählen auch Studierende der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf. Das Team nimmt damit bereits zum neunten Mal am iGEM-Wettbewerb teil.

Textilien umweltfreundlich herstellen

In diesem Jahr will das Düsseldorfer Team mit einer nachhaltigen und gleichwertigen Alternative zu synthetischen Textilien punkten. „Die Herstellung synthetischer Textilfasern erfolgt auf Basis fossiler, nicht-erneuerbarer Ressourcen wie Erdgas oder -öl. Sowohl bei der Produktion als auch der Entsorgung fallen Treibhausgase und Mikroplastik an“, erklärt Teammitglied Sofie Rüffer. Zudem werden bei der weiteren Verarbeitung von synthetischen als auch natürlichen Fasern noch immer umweltschädliche Chemikalien wie Bleichmittel, Farbstoffe und Weichmacher eingesetzt. Zudem werden große Mengen Wasser sowie landwirtschaftliche Flächen zum Anbau von Textilrohstoffen wie Hanf, Baumwolle oder Leinen verbraucht, die für die Nahrungsmittelproduktion dringend benötigt werden.

Mikroorganismen produzieren bakterielle Cellulose

Mit ihrem Projekt „KlothY“ wollen die jungen Düsseldorfer Forschenden dieses Problem lösen, und ein umweltfreundliches Produktionsverfahren zur Herstellung von Textilien entwickeln, das Bakterien und Hefe nutzt. Für die strukturelle Basis des Textilgewebes wird das Bakterium Komagataeibacter xylinus (kurz K. xylinus) verwendet. Es besitzt die Fähigkeit, reine bakterielle Cellulose (BC) zu produzieren. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes Glucosepolymer, welches mit über 90 % auch in Baumwolle vorkommt. Die bakterielle Cellulose wird dann durch Hemicellulose (HC) und Chromoproteine modifiziert, wodurch die Eigenschaften der Cellulose regulierbar werden und das Produktionsverfahren „KlothY“ für vielfältige Anwendungen angepasst werden kann.

„Wir möchten mit KlothY nicht nur eine weitere nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Textilien bieten, sondern auch einen Ausblick auf die Textilien der Zukunft geben. Unser Projektziel ist, dass K. xylinus eine Art Leinwand in Form einer reinen Cellulosematte produziert, die unseren Ausgangsstoff für Kleidung bildet“, erläutert Teammitglied Noah Ben Bulawa.

An dieser Stelle kommt den Forschenden zufolge dann die Hefe als Co-Kultur ins Spiel. Sie ermöglicht es, dass der Textilstoff – entsprechend den jeweiligen Anforderungen wie Stabilität, Elastizität, Farbe und Wasserbeständigkeit – direkt in der Petrischale heranwächst. „S. cerevisiae verleiht unserem Stoff die so wichtige Struktur und Farbe“, erklärt Bulawa. „Die Hefe synthetisiert verzweigte Fasern aus HC, sodass die darauf wachsenden BC-Stränge miteinander quervernetzt werden.“ Diese Hefe trage zudem ein „zuvor transformiertes bakterielles Plasmid“ als „DNA-Ring, in dem Bakterien unter anderem ihre genetische Information speichern –, welches Gene für drei farberzeugende Chromoproteine enthält“.

Keine weiteren Verarbeitungsschritte nötig

Mit der Herstellung von Textilstoffen in der Petrischale würden weitere traditionelle Verarbeitungsschritte wie das Entkernen, Spinnen, Weben, Bleichen und Färben entfallen, schreiben die Forschenden. So würde nicht nur der Einsatz von Chemikalien überflüssig, auch lange Transportwege entfielen.

Bis zur iGEM-Abschlussveranstaltung, dem sogenannten Grand Jamboree, die Ende Oktober in Paris stattfindet, hat das 18-köpfige Düsseldorfer Team noch alle Hände voll zu tun. Nicht nur die Arbeiten im Labor müssen fortgeführt werden. Auch die Beschaffung von Haushaltsmitteln sowie die Öffentlichkeitsarbeit sind Teil des Wettbewerbs. „Die Möglichkeit, als junge Studierende in dieser Form selbstständig und unabhängig ein Projekt zu planen und auch wirklich durchzuführen, ist einmalig und ein großes Privileg“, sagt Robin Schüren, einer der studentischen Projektleiter von KlothY.

Für die Studie mit dem Titel „Alles bleibt anders. Nachhaltiger Konsum in Krisenzeiten“ wurden 1.045 Personen ab 18 Jahren zu nachhaltigem Konsum sowie ihren Einstellungen, Verhaltensweisen und Erwartungen befragt, außerdem wurden Daten von 8.724 Utopia-Nutzer:innen online erhoben.

Nach 2017, 2020 und 2022 ist dies bereits die vierte Studie, die Utopia.de zu nachhaltigem Konsum und den Einstellungen, Verhaltensweisen und Erwartungen von Verbraucher:innen veröffentlicht hat.

Laut der Studie haben 44% der Befragten in Deutschland eine deutliche Affinität zu nachhaltigem Konsum, 2022 waren es 41%. Das Preisbewusstsein allerdings ist deutlich höher als 2022. 86% der Konsument:innen suchen beim Einkaufen vor allem nach günstigen Angeboten. Nur noch 47% sind bereit, einen Mehraufwand auf sich zu nehmen, um nachhaltige Produkte zu kaufen. Das sind 11% weniger als 2022.

Detaillierte Ergebnisse finden Sie hier: Alles bleibt anders. Nachhaltiger Konsum in Krisenzeiten

Sie wachsen auf Wiesen und in Wäldern, aber auch auf Bäumen und Baumstümpfen: Pilze. Mit ihrem unterirdischen Fadengeflecht, dem Myzel, können sie organische Abfälle wie beispielsweise Lignin, ein Hauptbestandteil von Holz, zersetzen. Diese Fähigkeit macht Pilze zunehmend zu einer wertvollen Ressource für die Bioökonomie, die Forschende nach und nach erschließen. Doch Pilze zersetzen nicht nur das Lignin, wie bisher angenommen wurde. Eine Studie der Universität des Saarlandes und der niederländischen Universität Wageningen liefert erstmals den Beweis, dass Pilze Lignin auch als Kohlenstoffquelle nutzen.

Pilze verwerten Kohlenstoff aus Lignin

„Bislang dachten alle, dass Lignin von den Pilzen lediglich abgebaut wird. Wir konnten nun aber weltweit erstmals nachweisen, dass höhere Pilze tatsächlich auch den Kohlenstoff aus dem Lignin metabolisch verwerten und in ihre eigene Biomasse einbauen“, resümiert der Saarbrücker Biotechnologe Michael Kohlstedt, der gemeinsam mit der Wageninger Gruppe um die Pilzexpertin Katharina Duran die Untersuchungen durchgeführt hat. Die Studie ist im Fachjournal „Science Advances“ erschienen.

Massenspektrometer bringt Lignin in Pilzprobe zum Leuchten

Im Rahmen der Studie hatte das Saarbrücker Team Proben von Pilzmyzel mittels Massenspektrometern untersucht. In Wageningen wurden zuvor die Pilze auf Lignin herangezogen, das mit Kohlenstoff-13 versetzt war. Dieses Kohlenstoff-Isotop kommt in der Natur im Vergleich zum Kohlenstoff-12 eher selten vor. Wie das Team berichtet, konnten „winzigste Mengen von präpariertem Lignin“ in allen Pilzbestandteilen nachgewiesen werden. Das Biopolymer war dazu mit einem sogenannten „Tracer“ versehen worden und hatte eine Art Leuchtspur im Pilz hinterlassen. „Wir konnten in allen Bestandteilen des Pilzes Kohlenstoff-13 nachweisen und damit auch die Tatsache, dass das Lignin nicht nur vom Pilz zersetzt wird, sondern dem Pilz auch als Kohlenstoffquelle zum Wachsen dient“, sagt Kohlstedt.

Grundlage für bessere Nutzung von Lignin

Die Forschenden sind überzeugt, dass dieses neue Wissen die Bandbreite der Nutzung von Lignin als zweithäufigstes natürliches Biopolymer weiter vergrößern wird. So könnten beispielsweise Abfallstoffe aus der Papierindustrie, die bisher ungenutzt bleiben, zur Züchtung von Speisepilzen genutzt werden. „Mit biotechnologischem Wissen ließen sich Pilze aber auch dazu bringen, mit Lignin als Ausgangsstoff beliebige Stoffe zu erzeugen, die zum Beispiel in der chemischen Industrie als nachhaltige Basischemikalien zum Einsatz kommen könnten“, schreiben die Forschenden. „Wenn man weiß, was ein Pilz in seinen Zellen mit dem Lignin macht, kann man ihn dazu bringen, quasi jedes erdenkliche Produkt für die chemische Industrie daraus zu machen, zum Beispiel als Ersatz für Erdöl“, so Kohlstedt.

Der Anbau von Mais hat eine lange Tradition. Vor 9.000 Jahren wurden in Südmexiko aus den Nachkommen der Ursorte Teosinte die schmackhaftesten und ertragreichsten Maispflanzen ausgewählt und für die Züchtung genutzt. Im Laufe der Jahrhunderte hat sich die Pflanze den unterschiedlichsten Standorten angepasst und nach und nach nicht nur das Aussehen der Kolben verändert. Die moderne Maispflanze liefert auch mehr Ertrag. Unklar war bislang, wie sich die Domestikation der heute so wichtigsten Nahrungspflanze auf das Wurzelsystem ausgewirkt hat. Eine internationale Studie unter Beteiligung von Forschenden des Instituts für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn schließt diese Wissenslücke.

Wurzelsystem von 9.000 Mais- und 170 Teosinte-Sorten untersucht

Um die Entwicklung der Wurzeln zu untersuchen, wurden in den vergangenen acht Jahren rund 9.000 Mais- und 170 Teosinte-Sorten genauer untersucht. Dafür wurden die Samen auf ein braunes Spezialpapier gelegt, gerollt und aufrecht in schmale Bechergläser gestellt. „Etwa 14 Tage nach der Keimung entrollen wir das Papier und können dann ohne störende Erdanhaftungen das Wachstum der frühen Wurzeln nachvollziehen“, berichtet INRES-Forscher Frank Hochholdinger. Daneben wurde auch mithilfe der Magnetresonanztomographie, die vor allem in der Medizin zum Einsatz kommt, das Wurzelwachstum der Maispflanzen im Boden untersucht. Hier arbeitete das Bonner Team mit einer Arbeitsgruppe vom Forschungszentrum Jülich zusammen.

Die Untersuchungen machten deutlich, wie stark sich über die Jahrhunderte die Wurzeln der Maispflanze durch die Domestikation verändert haben. „Bei Mais finden wir kurz nach der Keimung oft sogenannte Seminalwurzeln – bei manchen Sorten zehn oder mehr. Bei Teosinte ist das nicht der Fall“, berichtet Peng Yu, Emmy-Noether-Gruppenleiter am INRES, der inzwischen einen Ruf auf eine Professur an die TU München angenommen hat.

Maissorten in trockenen Regionen haben mehr Seitenwurzeln

Seminalwurzeln können bei optimalen Bedingungen dafür sorgen, dass der Keimling sehr schnell große Mengen von Nährstoffen aus der Erde zieht. Wie das Team in der Fachzeitschrift „Nature Genetics“ schreibt, geht dieser Prozess allerdings zulasten der sogenannten Seitenwurzeln. Die Bildung dieses Wurzeltyps wird beeinträchtigt und die Wasseraufnahme erschwert. Denn die Seitenwurzeln vergrößern die Wurzeloberfläche der Pflanze und so auch die Wasseraufnahme. Nach Angaben der Forschenden war die Zahl der Seminalwurzeln je nach Sorte sehr unterschiedlich: Sorten, die an trockene Gebiete angepasst sind, bilden demnach deutlich weniger Seminal- und dafür mehr Seitenwurzeln. Bei der Weiterentwicklung dieser Sorten hätten die Züchter in der Vergangenheit unbewusst auf diesen Wurzelaufbau hin selektiert, heißt es.

Gen für trockentolerante Arten identifiziert

Im Rahmen der Studie untersuchten die Forschenden auch, welche Erbanlagen für die Bildung der Seminalwurzeln verantwortlich sind. Dabei konnten sie mehr als 160 Kandidatengene identifizieren. Das Gen mit der Bezeichnung ZmHb77 wurde genauer untersucht. „Dabei haben wir festgestellt, dass Pflanzen mit diesem Gen mehr Seminal- und zugleich weniger Lateralwurzeln bildeten“, so Hochholdinger. Wurde dieses Gen gezielt ausgeschaltet, änderte sich der Studie zufolge der Wurzelaufbau und die Maispflanze kam mit Dürrezeiten wesentlich besser zurecht. „Das entsprechende Gen ist daher für die Herstellung trockentoleranter Arten interessant. Diese werden in Anbetracht des Klimawandels immer wichtiger, wenn wir nicht in Zukunft verstärkt unter Ernteausfällen leiden wollen“, betont Hochholdinger.

Die Studie wurde unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Daran beteiligt waren Forschende aus 20 Arbeitsgruppen aus Deutschland, China, den USA, Spanien, Italien und Belgien.

The cultivation of maize has a long tradition. 9,000 years ago in southern Mexico, the tastiest and highest-yielding maize plants were selected from the descendants of the original teosinte variety and used for breeding. Over the centuries, the plant has adapted to a wide variety of locations and gradually changed more than just the appearance of the cobs. The modern maize plant also produces higher yields. Until now, it was unclear how the domestication of today's most important food crop has affected the root system. An international study involving researchers from the Institute of Crop Sciences and Resource Conservation (INRES) at the University of Bonn has now closed this gap in knowledge.

Root system of 9,000 maize and 170 teosinte varieties analysed

In order to investigate the development of the roots, around 9,000 maize and 170 teosinte varieties have been analysed over the past eight years. The seeds were placed on a special brown paper, rolled and placed upright in narrow beakers. "About 14 days after germination, we unroll the paper and can then follow the growth of the early roots without disturbing soil adhesions," reports INRES researcher Frank Hochholdinger. The root growth of the maize plants in the soil was also analysed using magnetic resonance imaging, which is primarily used in medicine. Here, the Bonn team worked together with a team from the Jülich Research Centre.

The investigations revealed the extent to which the roots of the maize plant have changed over the centuries as a result of domestication. "In maize, we often find so-called seminal roots shortly after germination - ten or more in some varieties. This is not the case with teosinte," reports Peng Yu, Emmy Noether group leader at INRES, who has since accepted a professorship at the Technical University of Munich.

Maize varieties in dry regions have more lateral roots

Under optimal conditions, seminal roots can ensure that the seedling draws large quantities of nutrients from the soil very quickly. However, as the team writes in the scientific journal "Nature Genetics", this process is at the expense of the so-called lateral roots. The formation of this type of root is impaired and water uptake is made more difficult. This is because the lateral roots increase the root surface area of the plant and thus also the water uptake. According to the researchers, the number of seminal roots varied greatly depending on the variety: varieties that are adapted to dry areas form significantly fewer seminal roots and more lateral roots. In the past, breeders had unknowingly selected for this root structure when further developing these varieties, they say.

Gene for drought-tolerant species identified

As part of the study, the researchers also investigated which genes are responsible for the formation of seminal roots. They were able to identify more than 160 candidate genes. The gene labelled ZmHb77 was examined in more detail. "We found that plants with this gene formed more seminal roots and fewer lateral roots," says Hochholdinger. According to the study, if this gene was specifically switched off, the root structure changed and the maize plant coped much better with periods of drought. "The corresponding gene is therefore interesting for the production of drought-tolerant species. In view of climate change, these are becoming increasingly important if we don't want to suffer more crop failures in the future," emphasises Hochholdinger.

The study was funded by the German Research Foundation, among others. Researchers from 20 research groups from Germany, China, the USA, Spain, Italy and Belgium were involved.

Nicht nur Pflanzen, auch Pilze werden seit Jahrhunderten zum Färben genutzt. Trotz dieser langen Tradition gibt es für die Herstellung von Pilzfarbstoffen bis heute keine nachhaltigen Verfahren. Hier setzt das Projekt FungiColor an. Darin haben Forschende der Universität Hannover gemeinsam mit Partnern ein Verfahren zur biotechnologischen Gewinnung von Pilzfarbstoffen für verschiedene industrielle Anwendungen entwickelt.

Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Fördermaßnahme „Neue Produkte für die Bioökonomie“ von Februar 2021 bis Januar 2023 mit 163.000 Euro gefördert. Projektpartner waren die Technische Universität Dresden sowie die Unternehmen Naturfarbenwerkstatt Dresden, die SternEnzym GmbH & Co. KG in Ahrensburg sowie die Biopin Naturfarben GmbH in Jever.

Farbstoffe aus Pilzmyzel kultivieren

Bisher wurden die Farbstoffe aus den Fruchtkörpern, den Pilzköpfen, gewonnen.„Wenn man an nachhaltige Produktion denkt, ist das weder sinnvoll noch würde es große Mengen zutage bringen“, betont Franziska Ersoy von der Universität Hannover, die das Projekt FungiColor gemeinsam mit Ralf Berger koordinierte. „Was den Pilz eigentlich ausmacht, ist das unterirdische Pilzgeflecht – das Myzel. Und dieses Myzel kann man auch biotechnologisch kultivieren, und das haben wir uns vorgenommen.“

Im Rahmen des Projektes suchte das Team nach Wegen, die im Pilzmyzel enthaltenen Farbstoffe zu kultivieren und aus der Biomasse zu extrahieren. Ziel war es, die Biofarbstoffe in hoher Ausbeute und wirtschaftlich zu gewinnen. Am Anfang stand die Suche nach geeigneten Pilzkandidaten, von denen bekannt ist, dass sie Farbstoffe bilden. „Hier haben wir geschaut, welche Pilzstämme lebensmitteltechnisch unbedenklich – also essbar und nicht toxisch sind – und Farben im Fruchtkörper produzieren“, erklärt Ersoy. Danach wurden über 30 Pilzstämme aus der an der Universität Hannover etablierten Sammlung gescreent. Hier ging es um die Frage, ob der Pilz auch bei submerser Kultivierung – also unter Wasser – im Labor Farbstoffe bildet.

Sie kommt in Entkalkungsmitteln, Konservierungsstoffen, Pflegeprodukten oder Geschmacksverstärkern zum Einsatz: Zitronensäure ist ein wichtiger und günstiger Zusatzstoff, der industriell mithilfe des Schimmelpilzes Aspergillus niger biotechnologisch hergestellt wird. Mit etwa 2,8 Millionen Tonnen Jahresproduktion weltweit ist Zitronensäure sogar eines der bedeutendsten biotechnologischen Produkte überhaupt. So effizient und unkompliziert der Herstellungsprozess ist, er basiert auf Zucker als Rohstoff und steht damit in direkter Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Doch es gibt eine nahe Verwandte der Zitronensäure, die vergleichbare Eigenschaften hat und die als Ersatz dienen könnte: die Isozitronensäure. Das Schwesternmolekül der Zitronensäure wird bisher nur als Forschungschemikalie genutzt, weil die Herstellung aufwendig und kostspielig ist. Doch das könnte sich bald ändern.

Pilz nutzt Cellulose aus Pflanzenabfällen zur Chemikalienproduktion

Forschende am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz-HKI) haben eine neue Methode zur effizienten Umwandlung von Cellulose in eine Form der Isozitronensäure entdeckt. Den Forschenden diente hier der Schimmelpilz Talaromyces verruculosus als Produktionsfabrik. Wie das Team in der Fachzeitschrift „ACS Sustainable Chemistry & Engineering“ berichtet, ist der Pilz in der Lage, die bisher wenig beachtete Plattformchemikalie erythro-Isozitronensäure direkt aus der Cellulose von Pflanzenabfällen in nur einem Produktionsschritt herzustellen. Bisher ist ein komplexes dreistufiges Verfahren notwendig, um Cellulose enzymatisch in Zucker aufzuspalten, damit das Biopolymer von den Mikroorganismen verwertet werden kann.

Einfacher und günstiger Prozess

„Mit dem Pilz haben wir einen einfacheren und günstigeren Prozess entwickelt“, sagt Miriam Rosenbaum, Leiterin des Biotechnikums am Leibniz-HKI und Professorin für synthetische Biotechnologie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena. „T. verruculosus besitzt die einzigartige Fähigkeit, Lignocellulose mit einer bemerkenswerten Effizienz direkt in erythro-Isozitronensäure umzuwandeln. Die Umwandlungsraten des Pilzes sind dabei vergleichbar mit denen von Glukose, die im Labor als Ausgangsmaterial für den Fermentationsprozess genutzt wird.“ Der Pilz produziert dabei alle Enzyme selbst, die für den Bioprozess erforderlich sind.

Im Rahmen der Studie loteten die Forschenden nicht nur die idealen Bedingungen für den Celluloseabbau und die Produktion von Isozitronensäure aus. Auch neue Methoden wurden ermittelt, um die Aktivität des Enzyms Cellulase, das für den Abbau von Cellulose entscheidend ist, während des Fermentationsprozesses genau messen zu können. Damit hatten die Jenaer Forschenden einen Werkzeugkasten zur Hand, um den Herstellungsprozess optimal steuern zu können.

Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten

„Mit dem Pilz T. verruculosus ist der Grundstein für eine günstige grüne Technik gelegt, vielfältige industrielle Verwendungsmöglichkeiten von Isozitronensäure gibt es obendrein“, sagt Ivan Schlembach, Erstautor der Studie. Der Forscher hatte bei Screeningtests die Fähigkeit des Pilzes zur Herstellung von erythro-Isozitronensäure aus Lignocellulose entdeckt.

Das Besondere an dem neuen Verfahren ist, dass hier ausschließlich erythro-Isozitronensäure und kein Gemisch erzeugt wird, was das Molekül vor allem für Spezialanwendungen etwa in der Pharmaindustrie interessant macht und als chiraler Baustein für chemische Synthesen dienen kann. Noch sind die spezifischen biologischen Eigenschaften von erythro-Isozitronensäure weitestgehend unbekannt. Doch das Jenaer Team ist überzeugt, dass die neue aus dem Pilz gewonnene Chemikalie vergleichbare nützliche Eigenschaften bietet, wie das Schwestermolekül threo-Isozitronensäure, das der Medizin, Pharma-, Kosmetik- oder Lebensmittelindustrie schon heute als wertvolle Ergänzung zur Zitronensäure dient. „Das Einzige, was im Moment noch fehlt, ist die Offenheit des Marktes für das neue Verfahren“, sagt Schlembach.

Auf dem Weg zu einem klimaneutralen und nachhaltigen Wirtschaften in der Industrie gerät die Verwertung von CO₂ immer stärker in den Fokus – und das wird von der Bundesregierung gefördert. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat zu diesem Themenfeld die Fördermaßnahme „Klimaneutrale Produkte durch Biotechnologie – CO2BioTech“ aufgelegt. Im Rahmen von CO2BioTech sind mittlerweile zehn Verbundprojekte zu biotechnologischen Verfahren in der chemischen Industrie gestartet.

CO₂-Nutzung in regionalen Wertschöpfungsketten

CO₂ als Ressource steht auch in dem regionalen Forschungskonsortium ReCO2NWert im Mittelpunkt, das gerade seine Arbeit aufgenommen hat. Das Kürzel steht für „Umsetzung der Ressourcenwende in der chemischen Industrie durch biotechnologische CO₂-Nutzung in regionalen Wertschöpfungsketten“. Die Allianz aus regionalen Forschungseinrichtungen und Unternehmen in Nordrhein-Westfalen zielt darauf ab, einen neuen regionalen Wertschöpfungskreislauf zu etablieren, um die Ressourcenwende im Rheinischen Revier voranzutreiben und nachhaltige Produkte herzustellen. Ziel ist die Entwicklung eines mehrstufigen Prozesses, um unvermeidbare Prozessgase biotechnologisch in industriell nutzbare Produkte umzuwandeln. Das Vorhaben wird aus Mitteln des Strukturstärkungsgesetzes (StStG) Kohleregionen mit insgesamt rund 8 Mio. Euro gefördert und vom Cluster Industrielle Biotechnologie (CLIB) koordiniert.

Für das diesjährige Bundesfinale „Jugend forscht“ hatten sich 175 junge MINT-Talente mit 107 innovativen Forschungsprojekten qualifiziert. Die besten Ideen wurden am 2. Juni im Beisein des Parlamentarischen Staatssekretärs beim Bundesministerin für Bildung und Forschung (BMBF), Jens Brandenburg, und weiterer hochrangiger Gäste im Konzert- und Kongresszentrum Harmonie in Heilbronn ausgezeichnet. Zu den Preisträgerinnen und Preisträgern des mittlerweile 59. Bundeswettbewerbs zählen auch in diesem Jahr wieder Teams, die mit ihren biobasierten Lösungen überzeugten – dieses Mal in den Fachbereichen Biologie und Chemie.

Energieerzeugung auf Bakterienbasis

Der mit 2.500 Euro dotierte Bundespreis im Fachbereich Biologie geht an zwei 18-Jährige vom Herder-Gymnasium in Berlin für die Entwicklung einer Brennstoffzelle auf Basis von Bakterien. Tina Thao-Nhi Schatz und Anthony Eliot Striker ist es gelungen, mithilfe eines Stammes der Mikrobenart Shewanella oneidensis ein System zu etablieren, das nach dem Prinzip einer galvanischen Zelle mit zwei Kammern funktioniert. Diese Kammern sind mit einer leitfähigen Flüssigkeit gefüllt und über Elektroden verbunden, sodass Strom fließen kann.

Der Jury zufolge experimentierten die beiden Gymnasiasten unter anderem mit der Zusammensetzung der Elektrolytlösungen und erwarteten interessante Anwendungsmöglichkeiten für ihre Idee. So könne etwa kommunales Abwasser aufgrund der Ähnlichkeit zum verwendeten Bakteriensubstrat möglicherweise für eine Energieerzeugung auf Bakterienbasis genutzt werden.

Aromastoffe aus Holzteer

Im Fachbereich Chemie konnte Ben Eumann vom Dietrich-Bonhoeffer-Gymnasium in Hilden (Nordrhein-Westfalen) für die Entwicklung einer kostengünstigen Methode zur Herstellung von Guajacol aus Holzteer-Abfällen den mit ebenfalls 2.500 Euro dotierten 1. Preis entgegennehmen. Guajacol ist ein sekundärer Pflanzenstoff und ein Zwischenprodukt bei der Synthese von Vanillin und anderen Aromastoffen. Dem 18-Jährigen ist es gelungen, diese wertvolle Substanz kostengünstig aus dem minderwertigen Holzteer zu extrahieren.

Das braune, klebrige und aufdringlich riechende Stoffgemisch ist ein Abfallprodukt bei der Herstellung von Holzkohle. Der Jury zufolge testete der Gymnasiast verschiedene Nachweis- und Isolationsverfahren und leistete so eine wertvolle Grundlagenarbeit, um besonders Buchenholzteer künftig als Guajacolquelle für die Herstellung von Duftstoffen nutzen zu können. Inwieweit sich daraus ein wirtschaftlich sinnvolles Herstellungsverfahren ableiten lässt, müssten weitere Untersuchungen zeigen, heißt es.

Hanf, Botanicals, Algen, Tonerdemineralien und die Rügener Heilkreide gehören zu den biogenen Ressourcen, die dem Land Mecklenburg-Vorpommern (MV) den Weg in eine nachhaltige und biobasierte Wirtschaft ebnen sollen. Diese heimischen Rohstoffe optimal zu nutzen und möglichst mehrfach wiederzuverwenden, dafür macht sich das BioÖkonomiezentrum (BÖZ) Anklam stark. Unter Leitung von Beatrice Großjohann bringt das Team Partner aus Forschung und Wirtschaft zusammen, um die Potenziale der Region sichtbar und für neue Produkte für die Bioökonomie nutzbar zu machen. Mit der Gründung der Interessengemeinschaft (IG) HELIX wurde am 6. März am BÖZ eine Allianz geschmiedet, die europaweit einzigartig ist: die Interessengemeinschaft HELIX Bioökonomie für die Gesundheit & One Health.

Einzigartige Verbindung von Bioökonomie und Gesundheitsansatz

„Die IG HELIX gehört zu den Bioökonomie-Pionieren, denn bisher gibt es keine derartige Vereinigung, die Bioökonomie mit dem Gesundheitsansatz und dem One-Health-Konzept verbindet“, betont Christian Patermann, Ehrenmitglied der IG Helix und ehemaliges Mitglied des ersten Bioökonomierates in Deutschland. Die Gründung der Interessengemeinschaft geht auf eine Anregung des Bioökonomie-Experten zurück, künftig „gesundheitliche Aspekte von biobasierter Ökonomie und zusätzlicher Wertschöpfung durch Gesundheitsprodukte noch stärker in dieser Region hervorzuheben“.

Gesundheitsprodukte aus heimischen, biogenen Rohstoffen

Ein Anliegen der IG Helix ist es, Forschung und Entwicklung sowie Translation und Netzwerkbildung bei Projekten zur nachhaltigen und zirkulären Bioökonomie für die Gesundheit & One Health in der Region zu unterstützen. Damit will die Allianz einen Beitrag zur nachhaltigen Nutzung von biogenen Rohstoffen für die Gesundheit, für das Zusammenspiel der Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt (One-Health-Ansatz) und darauf angewandte Technologieverfahren zu leisten. „Die Interessengemeinschaft HELIX begreift den notwendigen Strukturwandel in Mecklenburg-Vorpommern als Chance, entscheidende Akzente bei der Etablierung der Bioökonomie für die Gesundheit zu setzen und möchte diesen Prozess aktiv unterstützen“, heißt es auf der Webseite der Interessengemeinschaft.

Frühere Zuckerfabrik wird Mitglied der IG Helix

Für die Entwicklung und Etablierung neuer biobasierter Gesundheitsprodukte aus der Region stehen neben Hanf und Rügener Heilkreide auch Reststoffe der Zuckerrübenverarbeitung zur Verfügung. Mit der früheren Zuckerfabrik Anklam, der heutigen Cosun Beet Company GmbH & Co. KG, konnte die IG HELIX Ende Mai ein neues Mitglied für den Bund gewinnen. Das Unternehmen gilt als Vorreiterin im Bereich Zuckerrüben-Bioraffinerien und stellt bereits seit 2008 aus Zuckerrübenschnitzeln Bioethanol als technisches Produkt her.

Nach Angaben der IG Helix soll nun künftig in Vorpommern auch pharmazeutisches Bioethanol mit höherer Wertschöpfung durch innovative Membranverfahren erzeugt werden. „Nicht zuletzt die Pandemie hat uns gezeigt, wie wichtig die Etablierung regionaler bioökonomischer Wertstoffkreisläufe auch für die Lieferkettenresilienz ist“, sagt Beatrice Großjohann.