Alles hat zwei Seiten, selbst Kohlendioxid. Auf der einen Seite zählt CO₂ zu den sogenannten Treibhausgasen, denn die enorme Anreicherung in der Atmosphäre durch das Verbrennen fossiler Energieträger treibt die globale Erderwärmung an. Auf der anderen Seite ist CO₂ für Pflanzen, Algen und einige Bakterien lebensnotwendig: Sie wandeln Kohlendioxid mithilfe der Photosynthese in Biomasse um, bei der aus CO₂ und Wasser, Zucker und Sauerstoff entstehen. Doch dieser Prozess ist relativ langsam und ineffizient. Der zentrale Biokatalysator der Photosynthese, ein Enzym namens RuBisCo, wandelt im Schnitt nur fünf bis zehn CO₂-Moleküle pro Sekunde um.

Preis für bahnbrechende Entdeckung

Tobias Erb, seit 2017 Direktor der Abteilung „Biochemie und synthetischer Metabolismus" am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg, war es gemeinsam mit seinem Team gelungen, ein bis dato unbekanntes Enzym aus Purpurbakterien zu isolieren, welches CO₂ bis zu zehnmal schneller umwandelt als RuBisCo. Die Forscher konnten mithilfe dieser hocheffizienten Reaktion und anderen Enzymen aus insgesamt neun verschiedenen Mikroorganismen einen künstlichen Stoffwechselweg zur CO₂-Umwandlung im Reagenzglas erschaffen und damit den Weg zur Künstlichen Photosynthese ebnen. Dieser künstliche Prozess könnte in Zukunft einen großen Beitrag zur Deckung des menschlichen Energie- und Nahrungsbedarf leisten und gleichzeitig die Menge an CO₂ in der Atmosphäre verringern. Für diese bahnbrechende Entdeckung und Entwicklung wurde Tobias Erb nun mit dem mit 75.000 Euro dotierten „Otto-Bayer-Preis 2018" vom Kuratorium und Stiftungsrat der Bayer Science & Education Foundation ausgezeichnet.

Auf der Spur von künstlichen Stoffwechselprozessen

Ernst-Ludwig Winnacker, Vorsitzender des Stiftungskuratoriums, erklärt: „Die Photosynthese ist der bekannteste Prozess zur Kohlendioxid Umwandlung. Tobias Erb ist mit seiner Forschung an bisher unbekannten CO₂-umwandelnden Mechanismen in Mikroorganismen auf der Spur von neuen, künstlichen Stoffwechselprozessen, die zukünftig eingesetzt werden könnten, um CO₂ als nachhaltigen Rohstoff zu verwenden."

Der Otto-Bayer-Preis gilt als eine der angesehensten Ehrungen für Naturwissenschaftler im deutschsprachigen Raum. Mit ihm werden Wissenschaftler für wegweisende Forschungsbeiträge auf den Gebieten der Biochemie und Chemie geehrt. Die Auszeichnung wird seit 1984 im Andenken an den Preisstifter und Erfinder der Polyurethan-Chemie, Otto Bayer, verliehen und von der „Bayer Science & Education Foundation" vergeben. Die Stiftung versteht sich als Förderer von Innovation und Pioniergeist an der Schnittstelle von Industrie, Akademie und Zivilgesellschaft.

jmr