{"id":72652,"date":"2020-03-12T07:37:06","date_gmt":"2020-03-12T06:37:06","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=72652"},"modified":"2020-03-09T15:47:04","modified_gmt":"2020-03-09T14:47:04","slug":"unerwartete-entdeckung-blaualgen-stellen-oel-her","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/unerwartete-entdeckung-blaualgen-stellen-oel-her\/","title":{"rendered":"Unerwartete Entdeckung: Blaualgen stellen \u00d6l her"},"content":{"rendered":"

Cyanobakterien \u2013 umgangssprachlich auch Blaualgen genannt \u2013 k\u00f6nnen mit Hilfe von Licht aus Wasser und Kohlendioxid \u00d6l produzieren. Das zeigt eine aktuelle Studie<\/a> der Universit\u00e4t Bonn. Der Befund ist unerwartet: Bislang glaubte man, diese F\u00e4higkeit sei den Pflanzen vorbehalten. M\u00f6glicherweise werden Blaualgen nun auch als Futter- oder Treibstoff-Lieferanten interessant, zumal sie keine Ackerfl\u00e4chen ben\u00f6tigen. Die Ergebnisse sind nun im Fachjournal PNAS erschienen.<\/strong><\/p>\n

Was haben Raps, Avocado und Olivenbaum gemeinsam? Sie alle werden vom Menschen als \u00d6l- oder Fettproduzenten genutzt. Die F\u00e4higkeit, mit Hilfe von Licht aus Wasser und Kohlendioxid \u00d6l herzustellen, haben aber im Prinzip alle Pflanzen \u2013 angefangen von einzelligen Algen bis hin zu den riesigen Mammutb\u00e4umen. \u201eWir haben nun erstmals gezeigt, dass Cyanobakterien das ebenfalls k\u00f6nnen\u201c, erkl\u00e4rt der Biologe Prof. Dr. Peter D\u00f6rmann vom Institut f\u00fcr Molekulare Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen (IMBIO)<\/a> der Universit\u00e4t Bonn. \u201eDas war nicht nur f\u00fcr uns v\u00f6llig \u00fcberraschend.\u201c<\/p>\n

Bislang ging die Fachwelt davon aus, dass den Cyanobakterien diese Eigenschaft abgeht. Denn auch wenn ihr Trivialname \u201eBlaualgen\u201c Anderes nahelegt, z\u00e4hlen sie eigentlich zu den Bakterien. In vielen Punkten unterscheiden sie sich daher erheblich von den Pflanzen: Cyanobakterien sind n\u00e4her verwandt mit dem Darmbakterium E. coli als mit einem Olivenbaum. \u201eEs gibt zwar in der Literatur uralte Berichte, dass Cyanobakterien \u00d6l enthalten k\u00f6nnen\u201c, sagt D\u00f6rmann. \u201eDiese wurden aber nie verifiziert.\u201c<\/p>\n

Der Wissenschaftler besch\u00e4ftigt sich am IMBIO seit vielen Jahren mit einem Enzym, das bei Pflanzen einen Schritt der \u00d6lsynthese katalysiert. Es ist in den Chloroplasten aktiv \u2013 den gr\u00fcn gef\u00e4rbten Zellbestandteilen, die f\u00fcr die Photosynthese zust\u00e4ndig sind. Ihnen verdanken es die Pflanzen, dass sie mit Hilfe von Sonnenlicht energiereiche chemische Verbindungen herstellen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Viele Wissenschaftler vermuten, dass Chloroplasten urspr\u00fcnglich von Cyanobakterien abstammen. Denn die beherrschen \u2013 anders als alle anderen Bakteriengruppen \u2013 ebenfalls die pflanzentypische Photosynthese unter Freisetzung von Sauerstoff. Vor mehr als einer Milliarde Jahren hat demnach eine Ur-Pflanzenzelle ein Cyanobakterium \u201everschluckt\u201c. Das Bakterium lebte danach in der Zelle weiter und versorgte sie mit Photosynthese-Produkten. \u201eWenn diese Endosymbionten-Hypothese stimmt, k\u00f6nnte das \u00d6lsynthese-Enzym der Chloroplasten also urspr\u00fcnglich aus Cyanobakterien stammen\u201c, erkl\u00e4rt D\u00f6rmann.<\/p>\n

\u00d6lsynthese-Enzym \u00e4hnelt dem der Pflanzen<\/h3>\n

Zusammen mit seinem Doktoranden Mohammed Aizouq ist er dieser M\u00f6glichkeit nachgegangen. Dazu haben die Wissenschaftler das Erbgut verschiedener Cyanobakterien nach einem Gen durchforstet, das der Erbanlage f\u00fcr das pflanzliche \u00d6lsynthese-Enzym \u00e4hnelt. Mit Erfolg: Sie fanden in den Blaualgen ein Gen f\u00fcr eine so genannte Acyltransferase, zu dieser Gruppe z\u00e4hlt auch das Pflanzenenzym. In weiteren Tests zeigte sich, dass Cyanobakterien mit diesem Enzym tats\u00e4chlich \u00d6l herstellen, wenn auch nur in geringen Mengen.<\/p>\n

Das Ergebnis ist einerseits aus evolutionsbiologischer Sicht interessant: Es zeigt, dass ein bestimmter Teil der \u00d6lsynthese-Maschinerie in den Chloroplasten der Pflanzen vermutlich aus Cyanobakterien stammt. Allerdings nutzen Pflanzen heute vor allem andere Stoffwechselwege zur \u00d6l-Herstellung. Dar\u00fcber hinaus er\u00f6ffnet das Resultat eventuell neue M\u00f6glichkeiten, Tierfutter oder Biokraftstoffe herzustellen. Denn anders als \u00d6lpflanzen wie Raps ben\u00f6tigen Cyanobakterien keine Ackerfl\u00e4chen, um zu wachsen \u2013 ein Beh\u00e4lter mit Kulturmedium und ausreichend Licht und W\u00e4rme reicht ihnen.<\/p>\n

Vielleicht eignen sie sich daher, um zum Beispiel in W\u00fcsten \u2013 also ohne in Konkurrenz zum Nahrungsanbau zu treten \u2013 \u00d6le f\u00fcr den Antrieb von Autos herzustellen. Zumal bei der Verbrennung nur das Kohlendioxid wieder frei w\u00fcrde, das die Cyanobakterien zuvor bei der \u00d6lproduktion der Luft entzogen haben. Die Mikroorganismen w\u00fcrden damit also einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Ohnehin fixieren die in den Weltmeeren lebenden Cyanobakterien erhebliche Mengen des Treibhausgases. Ohne ihren Beitrag w\u00e4re die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosph\u00e4re Sch\u00e4tzungen zufolge doppelt so hoch.<\/p>\n

\u201e\u00c4hnliche Versuche laufen heute bereits mit pflanzlichen Gr\u00fcnalgen\u201c, erkl\u00e4rt D\u00f6rmann. \u201eDie sind aber schwieriger zu halten; au\u00dferdem lassen sie sich nicht so einfach biotechnologisch auf eine m\u00f6glichst hohe \u00d6lproduktionsrate optimieren.\u201c Bei Cyanobakterien k\u00f6nnte das anders sein. Allerdings stellt die an der Universit\u00e4t Bonn untersuchte Art nur sehr geringe Mengen \u00d6l her. \u201eEs ist aber durchaus m\u00f6glich, dass andere Arten deutlich ertragreicher sind\u201c, sagt der Biologe. Zudem lie\u00dfen sich Blaualgen relativ einfach genetisch modifizieren, \u00e4hnlich wie andere Bakterien auch. \u201eEs ist also gut m\u00f6glich, dass sich der \u00d6lertrag auf biotechnologischem Wege noch einmal deutlich steigern lie\u00dfe.\u201c<\/p>\n

 <\/p>\n

Publikation<\/h3>\n

Mohammed Aizouq, Helga Peisker, Katharina Gutbrod, Michael Melzer, Georg H\u00f6lzl und Peter D\u00f6rmann: Triacylglycerol and phytyl ester synthesis in Synechocystis sp. PCC6803; PNAS; DOI: 10.1073\/pnas.1915930117<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Kontakt<\/h3>\n

Prof. Dr. Peter D\u00f6rmann
\nInstitut f\u00fcr Molekulare Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen (IMBIO)
\nUniversit\u00e4t Bonn
\nTel. 0228-73-2830
\nE-Mail: doermann@uni-bonn.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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