Von DNA-Speichern und Bio-Tattoos
Der kompakte Medienrückblick: +++ DNA als Speichermedium +++ Laseretiketten statt Plastikaufkleber +++ Stickstoff im Brot +++ Strom aus Rosen +++
Bioenergie – Schwedische Forscher um Magnus Berggren von der Linköping-Universität im Norrköping haben herausgefunden, wie Pflanzen als elektrischer Energiespeicher funktionieren können. Spiegel Online berichtet über einen Fachartikel, der im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy od Sciences" erschienen ist. Die schwedischen Forscher entwickelten den Kunststoff ETE-S, der Strom um zwei Größenordnungen besser leitet als zuvor verwendete Substanzen. Eine abgeschnittene Rose steht hierzu etwa 24 Stunden in einer wässrigen Lösung, die den leitfähigen und bioverträglichen Kunststoff enthält. Die Pflanze nimmt den Stoff mit dem Wasser auf, und in Stengel, Blättern und Blüten verdickt dieser sich dann zum Hydrogel, indem sich die ETE-S-Moleküle zu Polymeren zusammenschließen. Ähnlich dem Aufbau einer Batterie oder eines Akkus nutzen die Forscher die Polymerstränge in den größeren Gefäßen als Elektroden, und das ETE-S im Apoplast als Elektrolyt, um aus der Rose einen Energiespeicher zu machen.
Die Größenordnung der Energiespeicherung entspreche dabei jener von Superkondensatoren. Obwohl die präparierten Rosen bereits jetzt eine Ionenpumpe oder verschiedene Sensoren mit Energie versorgen können, sind weiterreichende Anwendungen noch fraglich.
Umweltbilanzen – Als Grundnahrungsmittel ist Brot weltweit verbreitet. Der Deutschlandfunk berichtet in seiner Sendung "Forschung aktuell", was Liam Goucher und seine Kollegen von der Universität von Sheffield über die Umweltbilanz eines Brot-Laibs herausgefunden haben. Sie untersuchten dabei die komplette Herstellung eines 800 Gramm schweren Weizenbrots, das in Großbritannien im Supermarkt verkauft wird. Die Daten lieferte eine der größten britischen Bäckereien und ein Agrardienstleister. Über 65 Prozent der Umweltbelastung liegt dabei allein im Anbau des Getreides begründet. Die größte Überraschung: der Einsatz von Stickstoff-Dünger macht über 40 Prozent des klimaschädigenden Potenzials des Brotlaibs aus. Insgesamt werden pro Laib Brot umgerechnet knapp 600 Gramm Kohlendioxid freigesetzt, wodurch jährlich für diese eine Brotsorte in Großbritannien 2,5 Millionen Tonnen Treibhausgase zusammenkommen. Statt aber Verbraucher vom Brotkonsum abzuschrecken, macht Liam Goucher darauf aufmerksam, dass eine gezieltere Düngung ein großer Schritt hin zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft wäre.
Lebensmittel – In einem Pilotprojekt der REWE-Gruppe wird es in 800 Filialen in Nordrhein-Westfalen von Mitte März an erstmals Laser-Etiketten statt Plastikmüll für ausgewählte Bioprodukte geben. Die Bio-Aufkleber dienen bislang vor allem zur Unterscheidung von konventionell hergestellten Produkten. Doch dadurch produzieren sie paradoxerweise zusätzlichen Verpackungsmüll. Um den jährlichen insgesamt etwa 17,8 Mio. Tonnen Verpackungsmüll entgegenzuwirken, werden Bio-Avocados und Bio-Süßkartoffeln ab Mitte März über einen Pilotzeitraum von einem Monat mit Laseretiketten ausgezeichnet. Mittels „natural labeling“ brennt ein Laserstrahl Logos und Informationen in die äußerste Schicht der Schale ein. Wie die Süddeutsche Zeitung berichtet, konnte eine Studie aus Florida bereits 2009 zeigen, dass weder die Gesundheit des Verbrauchers, noch die Haltbarkeit des Produkts durch das Laser-Etikett beeinträchtigt werden. Die Etikettierung übernimmt hierzulande die Bio-Handelsmarke „Nature & More“, die bereits Obst und Gemüse für schwedische Supermarktketten lasert.
Biotechnologie – In unserer DNA sind hochkomplexe Informationen gespeichert, die im lebendigen Körper über Jahrzehnte und im Fall von archäologischen Funden sogar über Jahrtausende exakt erhalten bleiben. So viele Informationen auf mikroskopisch kleinem Raum so lange zu archivieren, war technisch bisher nicht möglich. Wie die FAZ berichtet, haben Wissenschaftler der Columbia University und des New York Genome Center einen Weg gefunden, die Datenspeicherkapazität und -qualität synthetisch erzeugter Erbsubstanz noch einmal radikal zu steigern. Mit einer Speicherkapazität von 215 Petabyte pro Gramm DNA ist man damit schon sehr nahe an der theoretischen Datendichte des Erbmaterials. Die Forscher Yaniv Erlich und Dina Zielinski beschreiben diesen ingenieurwissenschaftlichen Triumph als Startpunkt in eine neue digitale Ära in der neuen Ausgabe des Fachmagazins "Science".