Biotechnologie/Systembiologie

Hochwertige Materialien aus biogenen Reststoffen

Obsttrester, Rapsstroh und Kartoffelschalen kommen in der Regel ins Tierfutter. Für die Bioökonomie sind diese Reststoffe jedoch längst kostbare Rohstoffe, die sowohl stofflich als auch energetisch genutzt werden. Im Projekt BIOWIN wollen Nachwuchsforschende der TU Bergakademie Freiberg diese bislang in Sachsen unzureichend genutzten biogenen Reststoffe aus Land- und Forstwirtschaft stofflich aufwerten und in innovative, polymerbasierte Materialien verwandeln.

Wie Pflanzen auf Nährstoffsuche gehen

Bor spielt eine zentrale Rolle für Wachstum und Fruchtbarkeit vieler Pflanzen, doch Extremwetterereignisse wie Dürre oder Überschwemmungen erschweren zunehmend seine Aufnahme. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Technischen Universität München (TUM) und mit Beteiligung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hat nun untersucht, wie Pflanzen auf die wechselnde Verfügbarkeit des Mikronährstoffs Bor reagieren.

Pflanzenforschung im Highspeed-Tempo

Chloroplasten sind die „Licht-Kraftwerke“ der Pflanzenzelle und für die Photosynthese verantwortlich. Sie beherbergen zahlreiche Stoffwechselprozesse, die für biotechnologische Innovationen von großem Interesse sind. Der gezielte Einbau von Genen in diese Organellen gilt zwar als besonders sicher und präzise. Bislang fehlt es jedoch an skalierbaren Methoden, um genetische Bausteine effizient zu testen.

Biofabrikationszentrum für Novel Food und Biomedizin

Biofabrikation bezeichnet die kontrollierte Herstellung biologischer Strukturen, Gewebe und Materialien mithilfe kombinierter Verfahren aus Biotechnologie, Ingenieur- und Materialwissenschaften. Durch den Einsatz zellbasierter Systeme, biomimetischer Materialien und digital gesteuerter Fertigungstechnologien ist es möglich, biologische Systeme gezielt zu entwickeln, funktional zu gestalten und skalierbar herzustellen.

„Umweltfaktoren haben Einfluss auf Pflanzeninhaltsstoffe“

Der Klimawandel setzt die Landwirtschaft und damit die Produktion gesunder Lebensmittel zunehmend unter Druck. Dazu zählt auch Kohlgemüse, das für seine gesundheitsfördernden Eigenschaften bekannt ist. Wie genau diese bioaktiven Pflanzenstoffe durch den Klimawandel beeinflusst werden, steht im Fokus der Forschung von Franziska Hanschen. Im Rahmen des Projektes PhytoM erforscht die Lebensmittelchemikerin an der TU Berlin, welchen Einfluss der Klimawandel auf die sekundären Pflanzenstoffe im Kohlgemüse hat.

Bioschmierstoffe aus Insektenfett

In der Europäischen Union werden Insekten bereits seit längerem kommerziell gezüchtet, wie zum Beispiel die Schwarze Soldatenfliege. Sie ist längst als wertvoller Baustein einer biobasierten Kreislaufwirtschaft identifiziert: Die Larven von Hermetia illucens sind nicht nur reich an Proteinen und Fetten. Sie können vor allem große Mengen an Rest- und Abfallstoffen als Futter verwerten. Das Mehl der Insekten kann in der Tierhaltung als Futtermittelzusatz und Sojaersatz eingesetzt werden.

Biobasierte Kunststoffe für Medizinprodukte

Medizinische Einwegprodukte wie Katheter oder Blutbeutel verursachen erhebliche Abfallmengen in Krankenhäusern. Laut einer aktuellen Studie der Hochschule Pforzheim fallen in deutschen Kliniken durchschnittlich 8,3 Kilogramm Müll pro Patient und Patientin an. Hygienische Gründe und hohe Sicherheitsstandards machen das Recycling solcher Einwegartikel nahezu unmöglich. Der Großteil wird daher verbrannt. Das Projekt „Bio_K_Sub“ arbeitet derzeit an einer nachhaltigen Alternative.

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