Preise der Akademie

„Metabolie engineering strategies for an increased PHB production in
cyanobacteria"
Viele haben schon von einem der größten Umweltprobleme unserer Zeit gehört:
der Verschmutzung unserer Natur mit Plastikmüll. Vor allem unsere Meere lie-
fern regelmäßig drastische Bilder, wie einmal in die Umwelt entlassener Müll dort
unwiederbringlich verbleibt und unvorhersehbare Konsequenzen hat. Es liegt an
unserer aktuellen Generation, etwas dagegen zu unternehmen.
Im Gegensatz zu dem Problem des Plastikmülls haben bislang erst wenige
Menschen von einer vielversprechenden Lösung gehört: Cyanobakterien. Man-
chen sind diese kleinen Lebewesen lediglich von verschmutzten Badeseen bekannt.
Dabei sind die kleinen, photosynthetischen Organismen wahre Alleskönner: So
sind sie etwa für einen großen Teil des weltweit gebildeten Sauerstoffs verantwort-
lich, den wir jeden Tag einatmen. Ähnlich wie Pflanzen besitzen Cyanobakterien
nämlich die Fähigkeit, mithilfe von Photosynthese zu wachsen. Sie benötigen also
im Wesentlichen CO, und Sonnenlicht und sind damit sehr anspruchslos in ihrem
Wachstum.
Darüber hinaus haben manche Cyanobakterienarten noch eine ganze beson-
dere Eigenschaft: Unter gewissen Wachstumsbedingungen stellen sie PHB (Poly-
hydroxybutyrat) her, welches als Bioplastik genutzt werden kann. Aufgrund seiner
ähnlichen Materialeigenschaften zu Polypropylen (PP), einer der häufigsten ver-
wendeten Plastikarten, könnte es vor allem im Verpackungsbereich zur Anwen-
dung kommen. Im Gegensatz zu Polypropylen baut sich PHB relativ schnell in der
Umwelt ab, wenn es einmal nicht sachgerecht in der Plastiktonne entsorgt wird.
Vor allem für kurzlebige Produkte, die häufiger am Strand oder in der Umwelt zu
finden sind, wäre PHB deshalb eine umweltfreundliche Alternative.
Cyanobakterien haben somit das Potential, als zukünftige „Bio-Fabriken"
CO, und Sonnenlicht in praktische Alltagsprodukte oder Chemikalien umzuwan-
deln, Dinge, die bislang häufig noch aus Erdöl hergestellt werden. In unserem
Labor in Tübingen konnten wir in der Arbeitsgruppe von Prof. Karl Forchhammer
bereits anhand des Beispiels PHB das Potential von Cyanobakterien verdeutlichen.
In einer aktuellen Studie waren wir mithilfe von gentechnischen Techniken in der
Lage, die Menge des gebildeten PHBs innerhalb der Bakterien von —10 % auf über
80 % zu steigern.
Allerdings befindet sich die Forschung zu dem Thema noch im Grundlagen-
Stadium und es wird Jahre, wenn nicht Jahrzehnte, dauern, bis Mikroaigen-Pro-
dukte auf den Markt kommen. Um dennoch nicht in einer Flut an Plastikmüll
unterzugehen ist es deswegen wichtig, schon jetzt folgende Dinge anzugehen:
1.) Die Einführung einer effektiven CO, Abgabe fördert die Erforschung und
Einführung von nachhaltigen Produkten, etwa aus Mikroalgen. 2.) Ein effektives
Recycling-System, welches Produkte wiederaufbereiten kann, verlängert ihren Le-

377