Ob für Lebensmittel oder Tierfutter: Proteine bilden einen unverzichtbaren Bestandteil der Ernährung. Aufgebaut sind die Proteine aus Aminosäuren, darunter L-Alanin. Bislang stammt das meiste Alanin aus pflanzlichen Quellen, die vor allem im globalen Süden angebaut werden. Die dazu nötigen Felder nehmen große Flächen ein und beeinträchtigen die dortige Artenvielfalt. Ein Forschungsteam der TU München hat nun eine alternativen Herstellungsweg vorgestellt: Es handelt sich um einen biotechnologischen Prozess, der auf der Nutzung von CO₂ und grünem Wasserstoff als Rohstoff basiert. Das Team um Volker Sieber vom TUM Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit berichtet im Fachjournal „Chem Catalysis“.

Zellfreier Prozess mit synthetischen Enzymen

Siebers Team ist es gelungen, synthetische Enzyme zu entwickeln, die in einem mehrstufigen Verfahren aus grünem Methanol L-Alanin erzeugen. Dieser Bioprozess, eine Art künstliche Photosynthese, ist den Forschenden zufolge sehr effektiv und führt bereits zu hohen Produktausbeuten.

Das Methanol ist in dem gesamten Prozess jedoch nur ein Zwischenprodukt. Die eigentlichen Ausgangsstoffe sind Kohlendioxid, das der Atmosphäre oder später auch Industrieabgasen entnommen werden kann, und Wasserstoff, der mit Hilfe von Ökostrom klimafreundlich herstellt werden kann. Zusammen mit Ökostrom entsteht aus den beiden Gasen in einem sogenannten Power-to-X-Prozess Methanol.