Biotechnologie/Systembiologie

„Energizing a Sustainable Industry“ ist das Leitthema der Hannover Messe 2024. Im Fokus der weltgrößten Industriemesse stehen dieses Jahr vor allem Innovationen für die nachhaltige Produktion und Energieversorgung der Zukunft. Gezeigt werden Lösungen für eine CO₂-neutrale Produktion, KI-basierte Technologien und grüne Wasserstoffproduktion.

Algen gehören zu jenen Meerespflanzen, denen Forschende seit langem ein großes Potenzial für die Bioökonomie bescheinigen und die bereits auch vielfältig genutzt werden. Andere ebenfalls salztolerante Pflanzen wie der Europäische Queller (Salicornia europaea) finden hingegen wenig Beachtung – haben aber ebenfalls viele Qualitäten. Zu diesem Ergebnis kommt ein europäisches Forschungsteam, das vier Jahre lang das Potenzial dieser sogenannter Halophyten untersucht hat.

Zum dritten Mal seit ihrem Debut im Jahr 2010 fanden die Deutschen Biotechnologietage in Berlin statt. Zu dem jährlichen Branchentreffen der Biotechnologie-Akteure waren diesmal mehr als 900 Teilnehmende ins Kongresszentrum bcc in Berlin-Mitte gekommen. Organisiert wurde die Konferenz vom 16. bis 17. April vom Branchenverband BIO Deutschland sowie dem Arbeitskreis der Bioregionen. Das Bundesland Rheinland-Pfalz und die Landeshauptstadt Mainz waren in diesem Jahr Partnerregion.

Die industrielle Biotechnologie nutzt Mikroorganismen oder einzelne Biomoleküle wie Enzyme in Bioprozessen als Basis für die industrielle Produktion von Chemikalien, Biopharmazeutika oder Lebensmittelzusatzstoffen.

In einer ehemaligen Marzipanfabrik in Hamburg-Altona wird das Food-Tech-Start-up BLUU Seafood die Produktion von kultiviertem Fisch fortan vorantreiben. Mit der Verlagerung des Standortes von Lübeck in die Metropole an der Alster verlässt das Unternehmen auch den Labormaßstab und eröffnet seine erste Pilotanlage. „Mit den Möglichkeiten an unserem neuen Standort können wir die Entwicklung unserer Produkte weiter vorantreiben und den künftigen Markteintritt mit kultiviertem Fisch intensiv vorbereiten. Damit legen wir den Grundstein für die Belieferung erster Märkte.

Pflanzen vermitteln ihre Wechselwirkungen mit der Umwelt über chemische Signale. Ein Beispiel dafür ist das Alkaloid Gramin, das von Gerste, einer der weltweit am häufigsten angebauten Getreideart, produziert wird. Gramin bietet Schutz vor pflanzenfressenden Insekten und Weidetieren und hemmt das Wachstum anderer Pflanzen. Insbesondere in den grünen Pflanzenteilen wie Blättern und Halmen ist der Giftstoff präsent, kaum jedoch in den Körnern, die für die Lebensmittelherstellung bedenkenlos genutzt werden können.

Im Boden leben unzählige Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze und Algen. Diese unsichtbaren Kleinstlebewesen bilden Lebensgemeinschaften in unterschiedlichster Form und sorgen so für einen reibungslosen Nährstoffkreislauf und damit für fruchtbare Böden und Pflanzenwachstum. Wie diese Mikroorganismen zusammenarbeiten und welche Faktoren das Wachstum fördern oder hemmen, wird seit Jahren an der Friedrich-Schiller-Universität Jena erforscht.

Viele wichtige Medikamente, wie Antibiotika und Krebsmedikamente, stammen von Naturstoffen aus Bakterien ab. Bakterielle Enzymkomplexe, molekulare Maschinen in der Zelle, fertigen die Wirkstoffmoleküle nach dem Fließbandprinzip: Bauteile werden systematisch zu komplexen Produkten zusammengesetzt, wobei verschiedene Fertigungsstraßen unterschiedliche Produkte ergeben. So entsteht eine immense Vielfalt an Naturstoffen. In der Natur ist das eine Strategie, dank der sich die Bakterien in den unterschiedlichsten Lebensräumen behaupten.