Biotechnologie/Systembiologie

„Mehrjährige Getreidepflanzen sind eine ressourcenschonende Alternative“

Viele Pflanzen leben nur eine Saison und müssen jährlich neu ausgesät werden. Das gilt auch für wichtige Nahrungspflanzen wie Weizen, Mais und Gerste. Das regelmäßige Säen, Pflügen und Ernten und das Ausbringen von Düngemitteln schaden jedoch Artenvielfalt, Grundwasser und Boden. Maria von Korff Schmirsing ist überzeugt, dass mehrjährige Pflanzen das Problem lösen können. Mit dem Blick auf die Züchtung mehrjähriger Getreidekulturen will die Pflanzenforscherin die Nahrungsmittelproduktion nachhaltiger machen.

„Mikroalgen auf Fassaden können die Stadt begrünen“

Mikroalgen sind ein Hoffnungsträger für die Bioökonomie. Nicht nur die Hersteller von Lebens- und Futtermitteln setzen auf sie. Auch für die Herstellung von Biosprit und neuen Kunststoffen gewinnen Mikroalgen zunehmend an Bedeutung. Linus Stegbauer will die talentierten Einzeller nun im Bausektor etablieren. Dafür will der Stuttgarter Chemiker biointelligente Fassadenelemente für Gebäude entwickeln, die mit einem speziellen Biofilm aus Mikroalgen beschichtet sind.

Mit Bakterien aus Abfällen Kunststoff erzeugen

Kunststoffe sind vielseitig einsetzbar und langlebig. Doch gerade die lange Haltbarkeit ist das Problem: Erdölbasierte Kunststoffe verrotten nicht und belasten die Umwelt. Biobasierte Alternativen aus nachwachsenden Rohstoffen gibt es durchaus. Doch sie sind nicht per se umweltschonend, wenn sie nicht auch nachhaltig produziert, wiederverwertbar oder biologisch abbaubar sind. Hier setzt das Projekt PHABIO APP an.

BASF baut Enzymproduktion aus

Enzyme in ausreichender Menge, um die globale Nachfrage zu bedienen – das ist die Dimension, in der der Chemie-Konzern BASF denkt. Gemeinsam mit Sandoz, einer Tochter des Schweizer Biotech- und Pharmakonzerns Novartis, investiert das Unternehmen aus Ludwigshafen nun in den Novartis-Campus Kundl/Schaftenau, um die Herstellung von Enzymen und weiteren Biotechnologieprodukten auszubauen.

Pilzwurzeln als Baustoff

Häuser und andere Bauwerke müssen nicht nur stabil sein, sondern auch die Nachhaltigkeit ihrer Bauweise rückt immer mehr in den Fokus von Architekten und Konsumenten. Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie KIT im Fachgebiet Nachhaltiges Bauen suchen deshalb nach Alternativen zu konventionellen Baumaterialien.

Auf dem Weg zur Bioelektro-Raffinerie

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.

Photosynthese-Organell birgt Überraschungen

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.

Hafttrick der Grünalge gelüftet

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.

Salztoleranz von Quinoa lernen

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.

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