Chemie

Ulmer Chemiker konstruieren künstliches Blatt

Ohne Photosynthese kein Leben: Ständig stellen Pflanzen Zucker für die eigene Versorgung her. Der für Mensch und Tier notwendige Sauerstoff ist eigentlich nur ein Nebenprodukt. Doch noch immer sind die komplexen Vorgänge in den Blättern nicht vollständig verstanden. Dabei könnten sie wertvolle Hinweise für saubere Energiequellen und nachhaltige Energiespeicher liefern. Ulmer Chemiker stellen nun ein „künstliches Blatt“ vor, mit dem sich die Umwandlung von Wasser zu Sauerstoff nachvollziehen und eventuell optimieren lässt.

Algentechnikum: Perfektes Licht für grüne Kerosin-Fabriken

Das Potenzial von Algen ist enorm. Die grünen Winzlinge produzieren nicht nur Inhaltsstoffe, die für die Pharma- und Kosmetikindustrie interessant sind. Aus den Lipiden im Algenöl lässt sich auch Kerosin gewinnen. Bisher werden jedoch nur zehn der 5000 bekannten Algenarten kommerziell genutzt. Mit dem weltweit ersten „Algentechnikum“ auf dem Ludwig Bölkow Campus der Technischen Universität München in Ottobrunn soll sich das nun ändern. In dem 10 Millionen Euro teuren Hightech-Gebäude können Klima- und Lichtbedingungen exakt simuliert werden.

Lichtstudie: Algen im Trainingscamp

Zum Wachsen brauchen Algen vor allem eines:  Sonnenlicht. Für die Algenzüchtung im Labor ist das allerdings gar nicht so einfach nachzuahmen. Wissenschaftler der Technischen Universität München haben nun zusammen mit dem Berliner LED-Hersteller FUTURELED eine Methodik entwickelt, mit der sie verschiedenste Lichtsituationen simulieren können.



Proteinschätze aus Rapsresten heben

Nachwachsende Rohstoffe sind in der Industrie zunehmend als Alternative zu fossilen Rohstoffen gefragt. Als Bausteine pflanzlicher Biomasse werden bisher vor allem Kohlenhydrate, Fette und Öle genutzt. Doch Pflanzen stecken auch voller Proteine. Deren Potenzial stärker industriell zu erschließen, ist das Ziel der strategischen Allianz „Technofunktionelle Proteine – TeFuProt". 14 Projektpartner aus Wirtschaft und Wissenschaft arbeiten unter Koordination der Berliner ANiMOX GmbH daran, Proteine aus Resten der Rapsölproduktion zu gewinnen.

Per Laser zur Turbo-PCR

Seit ihrer Entwicklung vor mehr als 30 Jahren hat sich die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) als eine der wichtigsten Standardmethoden der Biotechnologie behauptet. Mit ihrer Hilfe lässen sich einzelne oder wenige DNA-Abschnitte gezielt vermehrt.

Vom Potenzial der Elektro-Biotechnologie

Mikroben als Hersteller von biobasierten Chemikalien sind Alltag in der industriellen Biotechnologie. Gefüttert werden die biologischen Minifabriken meist mit Zucker. Einen alternativen Weg bietet die Elektrobiotechnologie: Hier wird der Stoffwechsel von Bakterien mit Strom angetrieben. Als zusätzlicher Rohstoff könnten organische Abfälle oder Kohlendioxid dienen. Solche bioelektrochemische Prozesse sind bereits jetzt zum Teil wettbewerbsfähig.

Mit molekularer Diät zur Höchstleistung

Bakterien für ihren Einsatz in der biotechnologischen Produktion zu trimmen,  ist ein kniffliges Unterfangen. Mal produzieren die Mikroben ein gewünschtes Enzym, ein anderes Mal wiederum nicht. Der Grund für dieses oft widerspenstige Verhalten bleibt dem Forscher oft verborgen.

Pflanzen-Enzyme für die industrielle Produktion

Enzyme stehen schon lange im Dienste des Menschen und führen Reaktionen aus, die chemisch nur schwer zu bewerkstelligen sind. Das Potenzial vieler pflanzlicher Enzyme jedoch liegt bis heute brach, denn sie lassen sich schwer in den gängigen Industrieprozessen nutzen. Vier Akteure auf diesem Gebiet haben sich im Projekt AELMON zusammen geschlossen, um die katalytischen Eigenschaften von pflanzlichen P450-Enzymen für die industrielle Nutzung zu erschließen.

Initiative Biotechnologie 2020+: Mit Großprojekten auf Kurs

Bioreaktoren auf Oberflächen ausdrucken, synthetische Zellen konstruieren oder mithilfe von Mikrokanälen Synthesewege für neue Wirkstoffe zusammenstöpseln. Das sind Visionen für die Biotechnologie der Zukunft, denen sich die großen deutschen Forschungsorganisationen verschrieben haben. Unter dem Dach der BMBF-Initiative „Biotechnologie2020+“ wurden hier millionenschwere Verbundprojekte gestartet.

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