{"id":84765,"date":"2021-02-08T07:26:45","date_gmt":"2021-02-08T06:26:45","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=84765"},"modified":"2021-02-03T14:45:49","modified_gmt":"2021-02-03T13:45:49","slug":"cyanobakterien-koennten-die-plastikindustrie-revolutionieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/cyanobakterien-koennten-die-plastikindustrie-revolutionieren\/","title":{"rendered":"Cyanobakterien k\u00f6nnten die Plastikindustrie revolutionieren"},"content":{"rendered":"
\"csm_21-02-02_Bioplastik_Anzucht_Cyanobakterien_ec7e8a0907\"<\/a>
Einfache Labor-Anzucht von Cyanobakterien in mit Luft begasten R\u00f6hren.<\/figcaption><\/figure>\n

Als Nebenprodukt der Fotosynthese stellen Cyanobakterien Plastik auf nat\u00fcrlicher Basis her \u2013 und das nachhaltig und umweltschonend. Forscherinnen und Forschern der Universit\u00e4t T\u00fcbingen ist es nun erstmals gelungen, den Stoffwechsel der Bakterien so zu ver\u00e4ndern, dass sie den Naturstoff in Mengen produzieren, die eine industrielle Nutzung erm\u00f6glichen. Das nat\u00fcrliche Plastik k\u00f6nnte dem umweltsch\u00e4dlichen Kunststoff auf Erd\u00f6lbasis Konkurrenz machen. Die Forschungsgruppe unter Leitung von Professor Karl Forchhammer vom Interfakult\u00e4ren Institut f\u00fcr Mikrobiologie und Infektionsmedizin legte ihre Ergebnisse vor kurzem in mehreren Studien vor, die in den Fachjournals Microbial Cell Factories<\/em> und PNAS<\/em> erschienen.<\/strong><\/p>\n

\"csm_21-02-02_Bioplastik_Photobioreaktoren_57f5a7fbbd\"<\/a>
Im Photobioreaktor k\u00f6nnen gr\u00f6\u00dfere Mengen an Cyanobakterien kultiviert werden.<\/figcaption><\/figure>\n

\u201eDie industrielle Relevanz dieser Form von Bioplastik kann kaum \u00fcbersch\u00e4tzt werden\u201c, sagte Forchhammer. Rund 370 Millionen Tonnen Kunststoffe werden derzeit pro Jahr produziert. Laut Prognosen wird die weltweite Plastikproduktion im n\u00e4chsten Jahrzehnt um weitere 40 Prozent zunehmen. Zwar ist Kunststoff vielf\u00e4ltig einsetzbar und preisg\u00fcnstig, beispielsweise als Verpackung von Lebensmitteln. Andererseits ist er Ursache f\u00fcr zunehmende Umweltprobleme. Immer mehr Plastikm\u00fcll landet in der Natur, wo die Kunststoffe zum Teil die Meere verschmutzen oder in Form von Mikroplastik in die Nahrungskette gelangen. Zudem wird Plastik \u00fcberwiegend aus Erd\u00f6l hergestellt, was bei der Verbrennung zus\u00e4tzliches CO2<\/sub> in die Atmosph\u00e4re freisetzt.<\/p>\n

Eine L\u00f6sung f\u00fcr diese Probleme k\u00f6nnte in einem Stamm von Cyanobakterien mit \u00fcberraschenden Eigenschaften liegen. Cyanobakterien der Gattung Synechocystis<\/em> stellen Polyhydroxybutyrat (PHB) her, eine nat\u00fcrliche Form von Plastik. PHB ist \u00e4hnlich einsetzbar wie der Kunststoff Polypropylen aber in der Umwelt schnell sowie schadstofffrei abbaubar. Allerdings ist die von diesen Bakterien produzierte Menge normalerweise sehr gering. Der T\u00fcbinger Forschungsgruppe gelang es, in den Bakterien ein Protein zu identifizieren, das den Kohlenstofffluss in Richtung PHB innerhalb der Bakterienzelle drosselt. Nach Entfernen des\u00a0entsprechenden Regulators sowie weiteren genetischen Ver\u00e4nderungen stieg die von den Bakterien produzierte PHB-Menge enorm an und machte schlie\u00dflich \u00fcber 80 Prozent der Gesamtmasse der Zelle aus.<\/p>\n

\u201eWir haben regelrechte Plastikbakterien erschaffen\u201c, sagt Dr. Moritz Koch, Erstautor der in Microbial Cell Factories<\/em> ver\u00f6ffentlichten Studie.<\/p>\n

\"csm_21-02-02_Bioplastik_Vergleich_PHB_6a731b7c80\"<\/a>
Neue Varianten produzieren deutlich mehr PHB.<\/figcaption><\/figure>\n

Cyanobakterien, die auch als Mikroalgen oder Blaualgen bezeichnet werden, geh\u00f6ren zu den unscheinbarsten und doch m\u00e4chtigsten Akteuren auf unserem Planeten. Es waren Blaualgen, die vor etwa 2,3 Milliarden Jahren durch Fotosynthese unsere Atmosph\u00e4re sowie die vor UV-Strahlung sch\u00fctzende Ozonschicht schufen.<\/p>\n

\u201eCyanobakterien sind gewisserma\u00dfen die Hidden Champions unseres Planeten\u201c, betonte Koch: \u201eDas unterstreicht das enorme Potenzial, das diese Lebewesen mitbringen.\u201c Da die blaugr\u00fcnen Bakterien lediglich Wasser, CO2<\/sub> und Sonnenlicht brauchen, sind sie nach Einsch\u00e4tzung der Forscherinnen und Forscher optimale Akteure f\u00fcr eine klimaschonende und nachhaltige Produktion. \u201eEinmal in der Industrie etabliert k\u00f6nnte die gesamte Kunststoffproduktion revolutioniert werden\u201c, sagte Koch. Langfristiges Ziel sei, den Einsatz der Bakterien zu optimieren und so weit zu skalieren, dass ein gro\u00dftechnischer Einsatz m\u00f6glich werde.<\/p>\n

 <\/p>\n

Publikationen<\/h3>\n

Tim Orthwein, J\u00f6rg Scholl, Philipp Sp\u00e4t, Stefan Lucius, Moritz Koch, Boris Macek, Martin Hagemann, Karl Forchhammer. The novel PII-interactor PirC identifies phosphoglycerate mutase as key control point of carbon storage metabolism in cyanobacteria. PNAS February 9, 2021 118 (6) e2019988118; https:\/\/doi.org\/10.1073\/pnas.2019988118<\/a><\/p>\n

Koch M., Bruckmoser J., Scholl J., Hauf W., Rieger B., Forchhammer K. Maximizing PHB content in Synechocystis sp. PCC 6803: a new metabolic engineering strategy based on the regulator PirC. Microb Cell Fact 19, 231 (2020). https:\/\/doi.org\/10.1186\/s12934-020-01491-1<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Kontakt<\/h3>\n

Universit\u00e4t T\u00fcbingen
\nProfessor Dr. Karl Forchhammer
\nInterfakult\u00e4res Institut f\u00fcr Mikrobiologie und Infektionsmedizin
\nTelefon: +49 7071 29-72096
\nE-Mail: karl.forchhammer@uni-tuebingen.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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