{"id":177053,"date":"2019-07-10T08:00:02","date_gmt":"2019-07-10T06:00:02","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=177053"},"modified":"2019-07-10T08:00:02","modified_gmt":"2019-07-10T06:00:02","slug":"algen-als-wertvoller-nachwachsender-biorohstoff","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/algen-als-wertvoller-nachwachsender-biorohstoff\/","title":{"rendered":"Algen als wertvoller nachwachsender Biorohstoff"},"content":{"rendered":"

Das Meer ist die Heimat der erfolgreichsten Bakterien unseres Planeten. Die Relevanz von Meeresbakterien in globalen N\u00e4hrstoffkreisl\u00e4ufen ist gut dokumentiert. Allein die Chemie wurde bisher nicht verstanden. Jetzt entschl\u00fcsselte ein interdisziplin\u00e4res Forscherteam den Abbauweg der Algenbiomasse. Mit diesem Wissen k\u00f6nnten Algen bald zu einem wichtigen nachwachsenden Biorohstoff werden. Sogar die Herstellung von Bioplastik soll m\u00f6glich werden.<\/p>\n

Algen sind vielf\u00e4ltige pflanzliche Organismen. Durch ihre Photosynthese sind sie der wichtigste Sauerstofflieferant im Wasser und auf der Erdoberfl\u00e4che. Durch die zunehmende Vermehrung der Algenbl\u00fcte<\/em> richten sie allerdings auch Sch\u00e4den an. Algenbl\u00fcte ist die Bezeichnung f\u00fcr das massenhafte Auftreten von Algen. Das Problem: Der Abbau von Algen erfordert Sauerstoff. Je mehr Algen abgebaut werden m\u00fcssen, desto mehr Sauerstoff wird verbraucht und das gef\u00e4hrdet das Leben aller sauerstoffabh\u00e4ngigen Lebewesen im Gew\u00e4sser.<\/p>\n

Nach dem Vorbild der Natur<\/h3>\n

Die Wissenschaft sucht nach einer industriellen Verwendung f\u00fcr die \u00f6kosystemfeindlichen Algenteppiche, welche die Algenbl\u00fcte verursacht. Dazu sollen die gro\u00dfen Molek\u00fcle, die sie produzieren, in verwertbare Einzelteile zerlegt werden, erkl\u00e4rt Christian Stanetty <\/em><\/a>vom Institut f\u00fcr Angewandte Synthesechemie<\/em><\/a> der TU Wien<\/em>. Vorbild f\u00fcr diesen komplizierten Vorgang ist die Natur \u2013 konkret der nat\u00fcrliche Stoffwechsel der Algen, der \u00fcber bestimmte Bakterien erfolgt.<\/p>\n

Stanetty<\/em> ist Teil des l\u00e4nder\u00fcbergreifenden Forschungsprojekts POMPU<\/em><\/a> (Proteogenomics Of Marine Polysaccharide Utilization), in dem Forschende Algen als nachwachsende Biorohstoffquelle erschlie\u00dfen wollen. Was Sie von Ihrem Ziel trennte, das war das Verst\u00e4ndnis der Chemie von Algen. Algen bilden die Grundlage f\u00fcr das \u00d6kosystem im Meer. Sie speichern mehr Kohlenstoff als die gesamten Landpflanzen. Die Kohlehydrate der Algen werden von Bakterien abgebaut, dadurch werden sie zur wichtigen Energiequelle f\u00fcr die gesamte marine Nahrungskette. Soviel ist bekannt. Unbekannt war bisher, was bei diesem Abbau von Algenbiomasse chemisch genau passiert.<\/p>\n

Biochemische Funktionen von Enzymen<\/h3>\n

Po\u00adly\u00adsac\u00adcha\u00adri\u00adde (Mehrfachzucker) aus ma\u00adri\u00adnen Al\u00adgen un\u00adter\u00adschei\u00adden sich che\u00admisch von de\u00adnen ter\u00adres\u00adtri\u00adscher Pflan\u00adzen. Wie Al\u00adgen\u00adpo\u00adly\u00adsac\u00adcha\u00adri\u00adde von ma\u00adri\u00adnen Bak\u00adte\u00adri\u00aden ab\u00adge\u00adbaut wer\u00adden, war bis\u00adher wei\u00adtest\u00adge\u00adhend un\u00adbe\u00adkannt. Den Forschenden im Projekt POMPU<\/em> gelang es jetzt den kompletten Abbauweg von Ulvan, dem wichtigsten Polysaccharid der Alge zu analysieren und zu verstehen. In einem in dem Journal Nature Chemical Biology<\/em> ver\u00f6ffentlichten Artikel beschrieben sie den Stoffwechselweg, der \u00fcber biochemische Funktionen von Enzymen f\u00fchrt. Insgesamt sind es sechs verschiedene Enzyme, die Polysaccharide in Monosaccharide zerlegen. Auf diese Weise verwandeln die Enzyme einen bisher ungenutzten Biorohstoff in eine erneuerbare und \u00f6kologisch nachhaltige Ressource.<\/p>\n

Einen Biorohstoff, der sich f\u00fcr Fermentationen einsetzen l\u00e4sst, f\u00fcr die Herstellung wertvoller Arten von Zucker und in Zukunft auch f\u00fcr spezielles Bioplastik. Ziel ist eine umweltschonende Kreislaufwirtschaft, in der nachwachsende Rohstoffe m\u00f6glichst vielf\u00e4ltig genutzt werden.<\/p>\n

Unerwartete chemische Pfade<\/h3>\n

Die Forschenden analysierten, wie das Meeresbakterium Formosa agariphila<\/em> das Polysaccharid Ulvan<\/em> abbaut, das die Alge Ulva<\/em> produziert. Ein Prozess, den Stanetty<\/em> als kleines chemisches Kunstst\u00fcck bezeichnet: Unter Einsatz von zw\u00f6lf verschiedenen Enzymen wird das Ausgangsmolek\u00fcl Schritt f\u00fcr Schritt in immer kleinere Teile zerlegt. Aufgabe der TU Wien<\/em> war es, mit Hilfe von Kernspinresonanz-Spektroskopie (NMR) und Massenspektrometrie zu kl\u00e4ren, wie diese Teile genau aussehen. Die Ergebnisse waren \u00fcberraschend. Manche der Zerlegungsprodukte sahen anders aus, als erwartet, erkl\u00e4rt Stanetty<\/em>. Zitat: \u201eDas zeigte uns dann, dass die Bakterien beim Abbau des Polysaccharids andere chemische Pfade einschlagen als gedacht.<\/p>\n

Toolbox f\u00fcr die Biorohstoffquelle<\/h3>\n

Das Verfahren zeigte den Forschenden,<\/p>\n