Biotechnologie/Systembiologie

Bernsteinsäure nachhaltig und günstig herstellen

Bernsteinsäure wird – wie viele Chemikalien – noch immer in den meisten Fällen aus Erdöl produziert. Es existiert zwar eine biobasierte Alternative: Stärke und Zucker können von den richtigen Mikroorganismen ebenfalls zu Bernsteinsäure fermentiert werden. Doch diese Rohstoffe konkurrieren nicht nur mit der Lebensmittelherstellung. Der Prozess muss sich auch ökonomisch durchsetzen können. Forschungsgruppen der Jacobs University Bremen und der TU Delft haben nun einen anderen biobasierten Ansatz vorgestellt, der einige Vorzüge bietet.

Gute Pflanzeneigenschaften gemeinsam vererben

Für die Landwirtschaft ist es wichtig, dass Nutzpflanzen möglichst ertragreich und robust gegen Krankheiten sind. Die Züchtung zielt darauf ab, nützliche Eigenschaften der Pflanzen weiterzuvererben. Doch bei der Pflanzenzüchtung gehen oftmals diese nützlichen Eigenschaften verloren, wenn die Gene auf den Chromosomen zu weit auseinanderliegen. Mit der molekularen Genschere CRISPR-Cas haben Forschende seit Jahren ein Werkzeug in der Hand, um Gene gezielt zu verändern oder auszuschalten.

Kirstin Gutekunst – Die Lichtleserin

Biopioniere
Die Text-Bild-Reportage über Kirstin Gutekunst
Der Podcast: Kirstin Gutekunst im Gespräch mit Oliver Päßler

Bei der Suche nach alternativen Energiequellen wird Wasserstoff zum großen Hoffnungsträger, gerade wenn er nachhaltig, z.B. durch Windkraft, entsteht. Einen spannenden Lösungsansatz hat Kirstin Gutekunst, Biologin an der Universität Kassel, zu bieten. Sie untersucht, wie Pflanzen und Bakterien das Sonnenlicht in Energie für ihren Stoffwechsel umwandeln. Bestimmte Organismen, wie die Cyanobakterien, produzieren dabei auch Wasserstoff. Gutekunst forscht daran, wie sich die H2-Ausbeute biotechnologisch erhöhen lässt. Wegweisende Forschung für eine leuchtende Zukunft: Wasserstoff-Produktion via Photosynthese, ganz ohne CO2-Abgase – Grüner geht’s nicht! 

Kulturfleisch vom Bauernhof

Wenn Menschen heute einen Bauernhof sehen, denken immer weniger zuerst an die eigentliche Aufgabe der Landwirtschaft, lebenswichtige Nahrungsmittel zu produzieren. Stattdessen assoziieren gerade Jüngere vor allem Probleme beim Tierwohl, beim Naturschutz und beim Klimaschutz. Das Projekt RESPECTfarms möchte das ändern – indem es Konzepte einwickelt, wie Bauernhöfe anstelle klassischer Viehzucht künftig Kulturfleisch produzieren können. Kulturfleisch entsteht, indem tierische Zellen im Bioreaktor vermehrt werden. Tiere müssen dazu weder gehalten noch getötet werden.

„Cellulosekapseln sind ein direkter Ersatz für erdölbasierte Mikroperlen“

Mikroplastik ist ein globales Problem. Die winzigen und für das Auge nicht sichtbaren Teilchen sind mittlerweile überall zu finden - in Flüssen, im Meer, im Boden und sogar in der Arktis. Viele dieser fossilen Kunststoffpartikel gelangen über Kosmetika sowie Putz- und Reinigungsmittel in die Umwelt. Aber auch andere synthetische Polymere, die als Verdickungsmittel, Stabilisatoren, Filmbildner und Emulgatoren verwendet werden, gefährden die Ökosysteme.

Mikrobenforschung für Klima und Umwelt

Ob Bakterien, Pilze, Archaeen oder Mikroalgen: Mikroorganismen sind allgegenwärtig und für Klima, Umwelt und Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Sie sind aber auch die Produktionsorganismen in der industriellen Biotechnologie und damit die „kleinen Helden“ der Bioökonomie. Trotz ihrer Bedeutung ist das Potenzial der Mikroben längst noch nicht ausgeschöpft. Ein neu gegründetes Zentrum in Marburg stellt nun die Mikrobenforschung in den Fokus: Am 16. September 2022 wurde das „Zukunftszentrum Mikrokosmos Erde“ auf dem Campus Lahnberge feierlich eröffnet.

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