{"id":126180,"date":"2023-05-05T07:20:00","date_gmt":"2023-05-05T05:20:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=126180"},"modified":"2023-05-05T13:58:12","modified_gmt":"2023-05-05T11:58:12","slug":"wissenschaftler-isolieren-mikroben-die-kohlendioxid-fressen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wissenschaftler-isolieren-mikroben-die-kohlendioxid-fressen\/","title":{"rendered":"Wissenschaftler isolieren Mikroben, die Kohlendioxid fressen"},"content":{"rendered":"\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Im September letzten Jahres reisten Wissenschaftler im Rahmen des 2 Frontiers Projekts<\/a> auf die italienische Insel Vulcano (der Name ist Programm), wo ein Teil des Wassers, das unter dem ruhenden Vulkan entweicht, einen hohen Kohlendioxidgehalt aufweist. Ein Team von Tauchern sammelte zahlreiche Proben von Meerwasser mit unterschiedlich hohem Kohlendioxidgehalt. Anschlie\u00dfend bereiteten sie die Proben in einem Feldlabor auf, wo paarweise DNA-Sequenzierungs- und Kultivierungsexperimente durchgef\u00fchrt wurden.<\/strong>

Die Ergebnisse werden es den Forschern erm\u00f6glichen, die Entwicklung des Lebens entlang eines Gradienten von gel\u00f6stem Kohlenstoff zu charakterisieren und zu nutzen. Das Team ist dabei, neue kohlenstoffbindende Organismen aus diesen Proben zu kultivieren und eine lebende Datenbank f\u00fcr die wissenschaftliche Gemeinschaft aufzubauen. Ein zweites Forschungsprogramm wird derzeit an einer hei\u00dfen Quelle in den Rocky Mountains durchgef\u00fchrt, wo die Kohlendioxidkonzentration noch h\u00f6her ist. Diese Proben werden jetzt analysiert.<\/p>\n\n\n\n

Kohlendioxid verschlingen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

In diesen warmen Gew\u00e4ssern in Italien fanden die Wissenschaftler Mikroben, die Kohlendioxid \u200b\u201cerstaunlich schnell\u201d verschlingen, wie sie gegen\u00fcber The Guardian<\/em><\/a> erkl\u00e4rten. Sie hoffen nun, diese Mikroben nutzen zu k\u00f6nnen, um Kohlendioxid zu absorbieren und es so effizient aus der Atmosph\u00e4re zu entfernen. Die Beendigung der Verbrennung fossiler Brennstoffe ist f\u00fcr die Beendigung der Klimakrise von entscheidender Bedeutung, aber die meisten Wissenschaftler sind sich einig, dass auch Kohlendioxid aus der Luft entfernt werden muss, um zu verhindern, dass die globalen Durchschnittstemperaturen so weit au\u00dfer Kontrolle geraten, dass die Menschen die Erde nicht mehr bewohnen k\u00f6nnen.

Die neue Mikrobe, eine so genannte Cyanobakterie, verwandelt Kohlendioxid schneller in Biomasse als alle anderen bekannten Bakterien. Die Forscher erkl\u00e4rten, dass alle ihre Daten \u00fcber die Mikroben ver\u00f6ffentlicht und anderen Wissenschaftlern in Form einer Datenbank zur Verf\u00fcgung gestellt werden, in der DNA-Sequenzen mit den in der Datenbank gespeicherten Proben der Bakterien gepaart werden.<\/p>\n\n\n\n

Dr. Braden Tierney, Professor am Weill Cornell Medical College und an der Harvard Medical School<\/strong>, sagte: \u200b\u201cUnser leitender Mitarbeiter in Harvard isolierte diesen Organismus, der im Vergleich zu anderen Cyanobakterien erstaunlich schnell wuchs. Das Projekt profitiert von 3,6 Milliarden Jahren mikrobieller Evolution. Das Sch\u00f6ne an Mikroben ist, dass sie selbstorganisierende Maschinen sind. Das ist bei vielen chemischen Ans\u00e4tzen [zur Kohlenstoffabscheidung] nicht der Fall.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Die neue Mikrobe habe eine weitere ungew\u00f6hnliche Eigenschaft, so Tierney. Sie sinkt im Wasser, was dazu beitragen k\u00f6nnte, das von ihr absorbierte Kohlendioxid zu binden. Dennoch ist die Cyanobakterie keine magische L\u00f6sung f\u00fcr das Problem des zu hohen Kohlendioxidgehalts in der Atmosph\u00e4re. \u200b<\/p>\n\n\n\n

\u201cEs gibt wirklich keine Einheitsl\u00f6sung f\u00fcr den Klimawandel und die Kohlenstoffbindung. Es wird Situationen geben, in denen der Baum den Mikroben oder Pilzen \u00fcberlegen ist. Aber es wird auch Situationen geben, in denen man wirklich eine schnell wachsende aquatische Mikrobe braucht, die sich absenkt\u201d, sagte er. Sie k\u00f6nnten in gro\u00dfen, kohlenstoffbindenden Teichen eingesetzt werden, sagte er. Sie k\u00f6nnten auch in der Lage sein, einen n\u00fctzlichen Biokunststoff zu produzieren.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Das Projekt wurde von dem Biotechnologieunternehmen Seed Health<\/a> finanziert, das Tierney auch als Berater eingestellt hat. Das Unternehmen vertreibt bereits Probiotika f\u00fcr die menschliche Gesundheit, hat ein Probiotikum f\u00fcr Bienen entwickelt und erforscht den Einsatz von mikrobiellen Enzymen zum Abbau von Kunststoffen.<\/p>\n\n\n\n

\u200b\u201cSeed Health wurde in der \u00dcberzeugung gegr\u00fcndet, dass wir durch die Erschlie\u00dfung des immensen Potenzials des Mikrobioms in der Lage sind, die Gesundheit der Menschen und des Planeten entscheidend zu verbessern\u201d, so Raja Dhir, Co-Chef des Unternehmens<\/strong>. \u200b\u201cUnsere Arbeit mit Dr. Tierney steht genau im Einklang mit dieser Mission und kann dazu beitragen, neue Modelle [f\u00fcr die] Kohlenstoffabscheidung zu erschlie\u00dfen.\u201c<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Gentechnologie und Kohlendioxid<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die Idee, Bakterien zur Abscheidung von Kohlendioxid zu verwenden, ist ein aktives Gebiet f\u00fcr Forscher auf der ganzen Welt. Ein Forschungsbericht<\/a> aus dem vergangenen Jahr enthielt eine umfassende \u00dcbersicht \u00fcber diese Forschung und kam zu folgendem Schluss:<\/p>\n\n\n\n

\u201cDie CO2<\/sub>-Abscheidung durch Bakterien ist eine attraktive Option f\u00fcr die Eind\u00e4mmung des Klimawandels und die unmittelbare Herstellung biobasierter Rohstoffe mit Mehrwert aus CO2<\/sub>. Um die Produktion dieser wertvollen Rohstoffe aus CO2<\/sub> zu erweitern, m\u00fcssen jedoch revolution\u00e4re Innovationen eingesetzt und weiterentwickelt werden, die die wichtigsten biotechnoogischen Methoden (synthetische Biologie, Stoffwechsel- und Gentechnik) umfassen.<\/p>

\u200b\u201cIn dieser \u00dcbersichtsarbeit wurden verschiedene neuartige gentechnische und synthetische Ans\u00e4tze diskutiert, die bei der Entwicklung von Bakterien zur verbesserten CO2<\/sub>-Abscheidung und \u2011Nutzung eingesetzt werden. Angesichts der zunehmenden Bedeutung der Klimasanierung wird die Verwendung von Bakterien, die auf eine starke Senkung der Wertsch\u00f6pfung des extrahierten Kohlendioxids, die Verwendung von Abfallrohstoffen und den Fu\u00dfabdruck abzielen, in Zukunft im Mittelpunkt stehen.<\/p>

\u201cDas sich aus dieser \u00dcbersicht ergebende Bild unterstreicht die Notwendigkeit k\u00fcnftiger Studien, die sich auf die Auswahl effizienter Bakterien, gentechnische Ver\u00e4nderungen sowie die Entwicklung und den Aufbau synthetischer Stoffwechselwege konzentrieren sollten. Dies wird dazu beitragen, die Kosten f\u00fcr die Produktion von biobasierten Produkten mit Mehrwert durch CO2<\/sub>-Abscheidung und \u2011Umwandlung durch Bakterien zu senken.<\/p>

\u200b\u201cSchlie\u00dflich k\u00f6nnte es produktiver sein, die bakterielle CO2<\/sub>-Fixierung zus\u00e4tzlich zu anderen industriellen Verfahren wie der Behandlung von Abgasen und Abw\u00e4ssern, der Raffination von Biogas und der direkten Herstellung von Rohstoffen aus CO2<\/sub> zu integrieren. Dies k\u00f6nnte dazu beitragen, die prim\u00e4ren \u00f6kologischen Probleme der globalen Erw\u00e4rmung anzugehen und gleichzeitig die \u00fcblichen Kosten- und Leistungsbeschr\u00e4nkungen bei der mikrobiologischen CO2<\/sub>-Abscheidung und \u2011Umwandlung in gro\u00dfem Ma\u00dfstab sowie die technologischen Fortschritte zu verringern\u201d.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Der Bericht legt nahe, dass Bakterien nicht nur CO2<\/sub> abscheiden, sondern auch n\u00fctzliche Chemikalien produzieren k\u00f6nnten. <\/p>\n\n\n\n

\u200b\u201cDie Verwendung modifizierter Bakterien zur CO2<\/sub>-Bewirtschaftung hat den zus\u00e4tzlichen Vorteil, dass sie n\u00fctzliche industrielle Nebenprodukte wie Biokraftstoffe, pharmazeutische Verbindungen und Biokunststoffe erzeugen\u201d, so die Forscher.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Das US-Unternehmen LanzaTech nutzt bereits Bakterien, um CO2<\/sub> in kommerzielle Kraftstoffe und Chemikalien umzuwandeln. Auf seiner Website hei\u00dft es: \u200b\u201cDie Kohlenstoffrecyclingtechnologie von LanzaTech ist so, als w\u00fcrde man eine Brauerei auf eine Emissionsquelle wie ein Stahlwerk oder eine M\u00fclldeponie nachr\u00fcsten, aber anstatt Zucker und Hefe zur Bierherstellung zu verwenden, wird die Verschmutzung von Bakterien in Kraftstoffe und Chemikalien umgewandelt! Stellen Sie sich vor, dass Ihr Flugzeug mit recycelten Treibhausgasemissionen angetrieben wird, w\u00e4hrend Ihre Shampooflasche urspr\u00fcnglich aus den Emissionen eines Stahlwerks stammt.\u201c

CyanoCapture, ein britisches Unternehmen, das von Shell und Elon Musk unterst\u00fctzt wird [das ist uns neu!], nutzt Cyanobakterien zur Herstellung von Biomasse und biologischen \u00d6len. Zahlreiche Unternehmen arbeiten an der Verwendung von Algen zur Herstellung von Biokraftstoffen, obwohl ExxonMobil seine diesbez\u00fcglichen Forschungen k\u00fcrzlich eingestellt hat.<\/p>\n\n\n\n

Das Fazit<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Rex Tillerson, ehemaliger CEO von ExxonMobil, spottete einst, dass sich die Menschen einfach an ein w\u00e4rmeres Klima anpassen m\u00fcssten. Es ist schwer vorstellbar, dass jemand, der so reich und m\u00e4chtig ist, so unerbittlich dumm sein kann. Ja, Organismen passen sich an, aber nicht innerhalb von Jahren oder gar Jahrzehnten. Wie die Forscher des 2 Frontiers Project feststellten, dauerte es einige Milliarden Jahre, bis die Cyanobakterien ihren Appetit auf Kohlendioxid entwickelten.

Sobald der Mensch die Umwelt, die uns ern\u00e4hrt, zerst\u00f6rt hat\u2009\u2014\u2009nach aktuellen Berichten in weniger als hundert Jahren\u2009\u2014\u2009k\u00f6nnten in den folgenden \u00c4onen neue Arten entstehen. Aber den Homo sapiens wird es nicht mehr geben, es sei denn, wir tun das, von dem wir alle wissen, dass es f\u00fcr die Erhaltung menschlichen Lebens unerl\u00e4sslich ist\u2009\u2014\u2009wir h\u00f6ren auf, fossile Brennstoffe zu f\u00f6rdern und zu verbrennen.<\/p>\n\n\n\n

Originalpublikation<\/h3>\n\n\n\n

H. Onyeaka<\/a>#1<\/sup> and  O. C. Ekwebelem<\/a>#<\/sup>; ‘A review of recent advances in engineering bacteria for enhanced CO2<\/sub> capture and utilization’ in Int J Environ Sci Technol (Tehran)<\/a><\/em>.<\/a> 2023; 20(4): 4635\u20134648. Published online 2022 Jun 20. doi: 10.1007\/s13762-022-04303-8<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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