Biotechnologie/Systembiologie

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) investiert im Rahmen einer neuen Fördermaßnahme rund 50 Millionen Euro in die innovative, technik- und methodenoffene Pflanzenzüchtungsforschung. Das Ziel ist, eine verlässliche, klimarobuste Versorgung mit hochwertigen, gesunden und sicheren Nahrungsmitteln gewährleisten zu können.

Pflanzen brauchen Stickstoff und Phosphor für ihr Wachstum. Ein Mangel an diesen Nährstoffen schadet nicht nur den Pflanzen, sondern mindert auch den Ertrag. In der konventionellen Landwirtschaft wird deshalb Kunstdünger eingesetzt, der Umwelt und Ökosystemen schadet. Hinzu kommt: Phosphor ist ein knappes Gut. Wie also können Ressourcen geschont, das Klima geschützt und gleichzeitig die Nahrungsmittelproduktion gesichert werden?

Ob Hering, Dorsch oder Thunfisch: Fisch gehört für viele Menschen zu einer gesunden Ernährung. Und die Nachfrage steigt seit Jahren. Gleichzeitig sind viele Bestände überfischt, so dass eine nachhaltige Versorgung mit Fisch nicht mehr gewährleistet ist. Die Kultivierung von Fischzellen im Bioreaktor ist ein vielversprechender Ansatz, um auch in Zukunft eine nachhaltige Versorgung mit gesundem Eiweiß zu ermöglichen.

Vegane Lebensmittel liegen im Trend. Tierische Proteine aus Fleisch oder Fisch werden dabei durch pflanzliche Eiweiße beispielsweise aus Erbsen, Soja oder Weizen ersetzt. Im Vergleich zu Fleischersatzprodukten ist das Angebot zu pflanzlichen Fischalternativen eher gering. Auch mit Blick auf gesunde Inhaltsstoffe wie die so wichtigen Omega-3-Fettsäuren kann der Fischersatz mit dem tierischen Vorbild ohne Zusätze noch nicht mithalten.

Kohlendioxid aus Industrieprozessen nicht in die Atmosphäre zu entlassen, sondern chemisch aufzuwerten, dieser Ansatz soll einen kleinen Beitrag zur Klimaneutralität der Wirtschaft leisten. Gegenüber möglichen Ewigkeitsspeichern für CO₂ ist das auch ökonomisch interessant, weil keine Entsorgungskosten anfallen, sondern sogar ein Gewinn erzielt werden kann. Dementsprechend intensiv wird an entsprechenden CO₂-Nutzungsverfahren geforscht.

Biogas ist eine der Komponenten, die bei der Energiewende fossile Rohstoffe ersetzen sollen. Es entsteht, indem mikrobielle Gemeinschaften Biomasse vergären. Im Grundsatz sind die daran beteiligten Prozesse gut verstanden, doch wie sich die mikrobiellen Gemeinschaften zusammensetzen, war bislang nur in Teilen erforscht. Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus - Senftenberg (BTU) hat sich dieser Aufgabe angenommen – und eine wichtige Entdeckung gemacht.

Tief im Meer schlummert offenbar eine weitere biologische Lösung für das globale Plastikmüllproblem: Forschende der Universitäten Kiel, Hamburg und Düsseldorf haben in einem Mikroorganismus aus der Tiefsee ein Enzym entdeckt, das den Kunststoff Polyethylenterephthalat, kurz PET, zersetzt. PET ist der Hauptbestandteil vieler Plastikflaschen.

Nur drei Jahre nach der Gründung von traceless materials steht das Hamburger Bioökonomie-Start-up kurz vor der großtechnischen Umsetzung seiner Technologie.