Biotechnologie/Systembiologie

Die bioelektrochemische Synthese scheint der Schlüssel für eine effektive Nutzung von biologischen Abfallstoffen zur Chemikalienherstellung und Energiespeicherung zu sein. Darauf deuten vielversprechende Experimente von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der Universität Tübingen, der amerikanischen Cornell University und des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ). Erforscht wurde die neuartige Kombi-Methode von einem Team um den Leipziger Helmholtz-Forscher und Chemiker Falk Harnisch.

Pflanzen und Algen sind natürliche Luftfilter. Ihr Talent, durch die Photosynthese Kohlendioxid zu speichern, macht sie zu entscheidenden Kandidaten, um globaler Erderwärmung und den Folgen des Klimawandels zu begegnen. Etwa die Hälfte der auf der Erde stattfindenden Photosynthese erfolgt allein durch im Ozean lebende, einzellige Algen. Ihre Fähigkeit, das Treibhausgas zu fixieren, ist um ein Wesentliches besser als bei Landpflanzen. Der Grund: Sie besitzen ein Mikrokompartiment, das Pyrenoid, in dem sie das Kohlendioxid konzentrieren.

Grünalgen (Chlamydomonas) haften auf fast allen Gegenständen und verstopfen sogar Wasseraufbereitungsanlagen. Jenseits dieser unerwünschten Biofilme können die Mikroorgansimen jedoch auch sehr nützlich sein. In Bioreaktoren werden sie bereits seit Jahren in großen Anlagen kultiviert, um Biotreibstoffe herzustellen. Allerdings haften sich die Algen mit ihren kleinen Härchen, den Flagellen, auch in diesen Glasröhren der Anlagen fest. Die Folge: Es entsteht ein grüner Belag, der weniger Licht in die Anlage lässt.

Die aus den Hochanden stammende Nutzpflanze Quinoa erlebt derzeit als Superfood eine Renaissance. Die alte Nahrungspflanze ist nicht nur proteinreich, sondern auch äußerst anspruchslos. Ihr Talent, selbst auf trockenen und salzigen Böden zu gedeihen, macht sie daher zu einem interessanten Forschungsobjekt. Mit der Entzifferung des Quinoa-Genoms bekam die Pflanzenzüchtung 2017 ein wertvolles Werkzeug in die Hand.

Das Engagement von Evonik in der französischen Region geht auf die Übernahme des Start-ups Alkion Biopharma SAS im vergangenen Jahr zurück. Der Chemiekonzern hat den Spezialisten in der biotechnologischen Herstellung pflanzlicher Kosmetikwirkstoffe in den Geschäftsbereich Personal Care eingegliedert. Mit der Eröffnung des neuen Firmensitzes Ende September in Tours signalisiert Evonik, dass der Tochterfirma Evonik Advanced Botanicals SAS die Zukunft gehört.

Der globale Agrochemiemarkt ist im Wandel. Mit der angekündigten Übernahme des US-Saatgutherstellers Monsanto durch Bayer würde sich das Agrogeschäft von einst sechs auf drei große Player konzentrieren und das Leverkusener Chemie- und Pharmaunternehmen zum Weltmarktführer machen. Die Kartellbehörde hat daher hohe Anforderungen an den Megadeal gestellt. In diesem Zusammenhang beabsichtigt Bayer Teile seines Agrochemiegeschäfts zu veräußern.

Die Natur ist für Forscher von jeher ein guter Ratgeber. Vor allem Materialforscher und Bioniker ließen sich in der Vergangenheit öfters von Tieren inspirieren. So lieferten Fliegen, Spinnen und Muscheln die Vorlage für stahlharte Fasern oder Unterwasserkleber, die Medizin und Industrie bereicherten. Mit dem Stummelfüßer bekommt die Liste der natürlichen Vorbilder einen neuen Kandidaten.

Ob in Mooren und Sümpfen oder auf kargen Felsen: Moose wachsen fast überall. In Bergregionen und Mooren sind die grünen Teppiche besonders oft anzutreffen. Als effektiver Wasser- und Nährstoffspeicher sind sie für Ökosysteme unverzichtbar. Auch wegen ihrer Inhaltsstoffe werden Moose geschätzt. Sie produzieren Naturstoffe wie Terpene, die für Medizin und Kosmetikindustrie von Bedeutung sind.

Ein internationales Forscherteam und die hessische Biotechnologiefirma Brain AG haben zusammen ein Biolaugungsverfahren entwickelt, das eine fast vollständige Kupfer-Extraktion aus Schiefervorkommen ermöglicht. Ende September wurde der sogenannte BioXtractor vorgestellt: Es handelt sich hierbei um eine mobile und in sich geschlossene Anlage im Technikumsmaßstab. Laut Brain liegt das System, ausgestattet mit 200-Liter-Fermentern, schon sehr nahe am industriellen Größenmaßstab.

Am 31. Oktober hat der Clariant-Verwaltungsrat die Investition in eine neue kommerzielle Großanlage zur Produktion von Cellulose-Ethanol aus Pflanzenreststoffen bekanntgegeben. Zur Anwendung kommt hier die von Clariant entwickelte sunliquid-Technologie. Dieses Verfahren testet Clariant bereits seit fünf Jahren in einer Demonstrationsanlage im bayerischen Straubing.