{"id":172078,"date":"2026-01-09T07:26:00","date_gmt":"2026-01-09T06:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=172078"},"modified":"2026-01-06T11:29:18","modified_gmt":"2026-01-06T10:29:18","slug":"ameisensaure-im-fokus","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/ameisensaure-im-fokus\/","title":{"rendered":"Ameisens\u00e4ure im Fokus"},"content":{"rendered":"\n\n\n<p><strong>Ein Team am Max-Planck-Institut f\u00fcr terrestrische Mikrobiologie hat ein Enzym entwickelt, das Formiat effizient zu Formaldehyd umwandelt. Dies ist entscheidend f\u00fcr die nachhaltige Umwandlung von CO<sub>2<\/sub>\u00a0in wertvolle Rohstoffe. Das neue Enzym, FAR, toleriert hohe Formiatkonzentrationen: eine wichtige Voraussetzung f\u00fcr industrielle Prozesse.<\/strong><\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"848\" height=\"470\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2026\/01\/original.webp\" alt=\"ochdurchsatzger\u00e4te k\u00f6nnen Forschung drastisch beschleunigen. Hier werden 96 Proben auf einmal auf die enzymatische Umwandlung von Formiat in Formaldehyd getestet - erkennbar am gelben Farbumschlag\" class=\"wp-image-172093\" style=\"width:794px;height:auto\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2026\/01\/original.webp 848w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2026\/01\/original-300x166.webp 300w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2026\/01\/original-150x83.webp 150w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2026\/01\/original-768x426.webp 768w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2026\/01\/original-400x222.webp 400w\" sizes=\"auto, (max-width: 848px) 100vw, 848px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Hochdurchsatzger\u00e4te k\u00f6nnen Forschung drastisch beschleunigen. Hier werden 96 Proben auf einmal auf die enzymatische Umwandlung von Formiat in Formaldehyd getestet &#8211; erkennbar am gelben Farbumschlag. \u00a9 Max-Planck-Institut f\u00fcr terrestrische Mikrobiologie\/Franka Eiche<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Formiat, das Salz der Ameisens\u00e4ure, gilt als wichtiger zuk\u00fcnftiger Drehpunkt nachhaltiger Biotechnologien<\/strong><\/li>\n\n\n\n<li><strong>Ein Team am Max-Planck-Institut f\u00fcr terrestrische Mikrobiologie in Marburg hat nun ein Enzym entwickelt, das Formiat effizient und robust zu Formaldehyd reduziert \u2013 ein wesentlicher Schritt f\u00fcr biotechnologische Produktionsprozesse<\/strong><\/li>\n\n\n\n<li><strong>Der k\u00fcnstliche Stoffwechselweg erschlie\u00dft eine wichtige Route f\u00fcr die nachhaltige biotechnologische Umwandlung des Treibhausgases CO<sub>2<\/sub>\u00a0in Rohstoffe<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>F\u00fcr eine kohlenstoffneutrale Bio\u00f6konomie sind Verfahren erforderlich, die CO<sub>2<\/sub>&nbsp;effizient binden und in wertvolle Produkte umwandeln. Ameisens\u00e4ure beziehungsweise ihr Salz Formiat gilt als vielversprechender Kandidat: Sie l\u00e4sst sich aus CO<sub>2<\/sub>&nbsp;mittels erneuerbarem Strom herstellen, ist leicht transportierbar, ungiftig und vielseitig verwendbar. Die Forschung konzentriert sich unter anderem auf Mikroorganismen, die mit aus CO<sub>2<\/sub>&nbsp;erzeugter Ameisens\u00e4ure \u201egef\u00fcttert\u201c werden und daraus Grundchemikalien oder Treibstoffe produzieren. &nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Ein Team unter Leitung von Dr. Maren Nattermann am Max-Planck-Institut f\u00fcr terrestrische Mikrobiologie entwickelte ein ma\u00dfgeschneidertes Enzym, das den zentralen Umwandlungsschritt pr\u00e4zise und stabil in einem einzigen enzymatischen Vorgang ausf\u00fchrt. &nbsp;<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Einbau eines synthetischen Stoffwechsel-Bypasses<\/h3>\n\n\n\n<p>Die enzymatische L\u00f6sung baut auf fr\u00fcheren Forschungsarbeiten auf, in denen das Team einen vollst\u00e4ndig synthetischen Formylphosphat-Weg in Bakterien etablierte. Bislang konnten nur bestimmte Bakterien Ameisens\u00e4ure verwerten. Nat\u00fcrliche Stoffwechselwege umgehen dabei das Zwischenprodukt Formaldehyd, das als wichtiger Ausgangspunkt f\u00fcr die Integration von CO<sub>2<\/sub>\u00a0in den Zellstoffwechsel dient. Die Forschenden konstruierten eine k\u00fcnstliche Br\u00fccke: einen synthetischen Formylphosphat-Stoffwechselweg, den sie in lebenden\u00a0<em>E. coli<\/em>-Bakterien einbauten. <\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p><strong>Kooperationspartner Dr. Sebastian Wenk (Universit\u00e4t Groningen)<\/strong> erkl\u00e4rt: \u201eUnsere Arbeit zeigte, dass ein synthetischer Stoffwechselweg zur Verarbeitung von Formiat in lebenden Organismen funktioniert \u2013 ein bedeutender Schritt zur Entwicklung biotechnologisch nutzbarer Mikroorganismen, die aus CO<sub>2\u00a0<\/sub>gewonnenes Formiat zur Herstellung von Lebensmitteln, Kraftstoffen und Materialien einsetzen k\u00f6nnen.\u201c <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n<p>Das Formaldehyd wird von der Zelle unmittelbar weiterverarbeitet und reichert sich nicht an. \u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Allerdings muss die Verbindung zum Zellstoffwechsel robust sein \u2013 immerhin konkurriert sie mit dem eingespielten, in Millionen von Jahren evolvierten nat\u00fcrlichen Stoffwechsel. Bisher existierten nur komplexe und anf\u00e4llige mehrstufige enzymatische Kaskaden, die empfindliche Zwischenprodukte wie Formylphosphat oder Formyl-CoA freisetzen \u2013 Molek\u00fcle, die leicht zerfallen oder unerw\u00fcnschte Nebenreaktionen eingehen. Aus biotechnologischer Sicht ist das Ziel eine \u201eVollformiat-Di\u00e4t\u201c, bei der Bakterien ausschlie\u00dflich mit Ameisens\u00e4ure wachsen, ohne kostspielige Zusatzstoffe. &nbsp;<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Ein einziges Enzym f\u00fchrt den entscheidenden Schritt aus<\/h3>\n\n\n\n<p>K\u00fcrzlich gelang der Gruppe der entscheidende Durchbruch: ein ma\u00dfgeschneidertes Formiat-Reduktase-Enzym, das pr\u00e4zise und robust Ameisens\u00e4ure zu Formaldehyd umsetzt.\u00a0 Das FAR (Formiat-Reduktase) genannte Enzym basiert auf einer Carboxyls\u00e4ure-Reduktase (CAR) aus dem Bakterium\u00a0<em>Mycobacteroides abscessus<\/em>. Das CAR-Enzym wurde durch gezielte Mutagenese und Hochdurchsatz-Screening so ver\u00e4ndert, dass es bevorzugt kleine Molek\u00fcle wie Formiat w\u00e4hlt. <\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p>\u201eMit FAR haben wir erstmals ein einzelnes, robustes Enzym, das Formiat zuverl\u00e4ssig zu Formaldehyd reduziert \u2013 genau dort, wo viele biotechnologische Wege beginnen\u201c, erkl\u00e4rt <strong>Max-Planck-Forschungsgruppenleiterin Dr. Maren Nattermann.<\/strong> \u201eDamit schaffen wir einen fehlenden Baustein f\u00fcr k\u00fcnftige Biokonversionen, die direkt auf CO\u2082-basierten Rohstoffen beruhen.\u201c \u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>\u201eDas Wichtigste ist, das unser Enzym selbst hohe Formiatkonzentrationen toleriert \u2013 denn unter diesen Bedingungen versagten fr\u00fchere Systeme nahezu vollst\u00e4ndig.\u201c, erg\u00e4nzt <strong>Philipp Wichmann, Erstautor der Studie.<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n<p>Gerade diese Stabilit\u00e4t macht FAR f\u00fcr industrielle Prozesse attraktiv, in denen Formiat elektrochemisch in sehr hohen Konzentrationen erzeugt wird.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p>Ohne den Einsatz von Hochdurchsatzmethoden w\u00e4re dieses Ergebnis in kurzer Zeit nicht erreichbar gewesen.<\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p>\u201eNach dem Screening von etwa 4.000 Varianten erzielten wir eine f\u00fcnffache Steigerung der Formaldehydproduktion\u201c, erkl\u00e4rt <strong>Maren Nattermann.<\/strong> \u00a0<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n<p>Mit FAR steht nun ein Enzym zur Verf\u00fcgung, das sowohl in lebenden Zellen als auch in zellfreien Systemen oder elektrobiochemischen Produktionslinien eingesetzt werden kann. So k\u00f6nnten k\u00fcnftig Grundchemikalien, Biokunststoffe oder Treibstoffe aus CO<sub>2<\/sub>-basiertem Formiat hergestellt werden. Die Forschenden planen bereits, FAR mit weiteren synthetischen Stoffwechselwegen zu kombinieren, beispielsweise zur Produktion energiereicher Molek\u00fcle.<\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:13px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Kontakte<\/h3>\n\n\n\n<p>Dr. Maren Nattermann<br>Max-Planck-Forschungsgruppenleiterin<br>Tel.: <a href=\"tel:+496421178-716\">+49 6421 178-716<\/a>\u00a0<br>E-Mail: <a href=\"mailto:b1d65d006d554ff95425aa792a71e0253f6fde1f49ed373420c492f0b5e5acd0010166\">maren.nattermann@mpi-marburg.mpg.de<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>Philipp Wichmann, Doctoral Student\u00a0<br>E-Mail: <a href=\"mailto:8cdf46096a0b51b67738ac632a71e0253f6fde1f49ed373420c492f0b5e5acd0010166\">Philipp.Wichmann@mpi-marburg.mpg.de<\/a><\/p>\n\n\n\n<div style=\"height:17px\" aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-spacer\"><\/div>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Originalver\u00f6ffentlichungen<\/h3>\n\n\n\n<p>Wichmann, P.; Cox-Fermandois, C.; K\u00fcffner, A.M.; Linne, U.; Erb, T.; Nattermann, M. &#8220;Engineering a Formic Acid Reductase&#8221;; <em>ACS Catalysis\u00a015, 20485\u201320495 (2025)<\/em>; <a href=\"https:\/\/dx.doi.org\/10.1021\/acscatal.5c04079\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">DOI<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>Bakker, J.; Boinot, M.; Schann, K.; Kahnt, J.; Glatter, T.; Erb, T. J.; Nattermann, M., Wenk, S. &#8220;Evolution-assisted engineering of formate assimilation via the formyl phosphate route in Escherichia coli&#8221;; <em>Metabolic Engineering 93:208-217 (2026)<\/em>; <em>Epub 2025 Oct 15<\/em>; <a href=\"https:\/\/dx.doi.org\/10.1016\/j.ymben.2025.10.004\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">DOI<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ein Team am Max-Planck-Institut f\u00fcr terrestrische Mikrobiologie hat ein Enzym entwickelt, das Formiat effizient zu Formaldehyd umwandelt. Dies ist entscheidend f\u00fcr die nachhaltige Umwandlung von CO2\u00a0in wertvolle Rohstoffe. Das neue Enzym, FAR, toleriert hohe Formiatkonzentrationen: eine wichtige Voraussetzung f\u00fcr industrielle Prozesse. F\u00fcr eine kohlenstoffneutrale Bio\u00f6konomie sind Verfahren erforderlich, die CO2&nbsp;effizient binden und in wertvolle Produkte [&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":172093,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","nova_meta_subtitle":"Ein k\u00fcnstliches Schl\u00fcssel-Enzym er\u00f6ffnet die Umwandlung von CO2 \u00fcber Ameisens\u00e4ure zu Rohstoffen","footnotes":""},"categories":[5572,5571],"tags":[12477,10608,11229,10744,12330,12858,15388,10743],"supplier":[5038,7475],"class_list":["post-172078","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-bio-based","category-co2-based","tag-biochemikalien","tag-biooekonomie","tag-biotechnologie","tag-carboncapture","tag-ccu","tag-enzyme","tag-mikroorganismen","tag-useco2","supplier-max-planck-institut-fuer-terrestrische-mikrobiologie","supplier-university-of-groningen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/172078","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=172078"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/172078\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media\/172093"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=172078"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=172078"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=172078"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=172078"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}