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pte20191115003 Umwelt/Energie, Forschung/Entwicklung

Hefezellen produzieren jetzt Benzinersatz

Experten der Princeton University haben Gen identifiziert, das gute Ausbeute verhindert hat


Hefezellen in einer Petrischale im Labor (Foto: Frank Wojciechowski)
Hefezellen in einer Petrischale im Labor (Foto: Frank Wojciechowski)

Princeton (pte003/15.11.2019/06:10) - Forscher der Princeton University http://princeton.edu haben einen genetischen Schalter gefunden und umgelegt, der die Produktionsmenge chemischer Zusatzstoffe von Benzin dank modifizierter Mikroorganismen auf das Fünffache erhöht. Es gelang, die Widerstandskräfte der Mikroorganismen gegen das von ihnen selbst produzierte Isobutanol aufzubauen. In diesem Kohlenwasserstoff ist 25 Prozent mehr Energie gespeichert als in Ethanol. Außerdem vertragen Benzinmotoren diesen Biokraftstoff besser.

Produktion von Isobutanol

Bei Ethanol, das ebenfalls als Zusatz für Benzin geeignet ist, funktioniert der Hefeweg schon, sodass auf Rohstoffe, die essbar sind oder als Futter verwendet werden können, verzichtet werden kann. Das energetische günstigere Isobutanol sperrte sich dagegen, bis jetzt. Isobutanol ist für Hefezellen zehnmal giftiger als Ethanol. Aus diesem Grund stockte die Produktion nach kurzer Zeit, was zu einer unbefriedigenden Ausbeute führte. Die Mikroorganismen registrieren den Zeitpunkt, bei dem so viel Isobutanol produziert ist, dass sie Schaden nehmen können. Sofort hören sie auf zu wachsen, die Produktion ist beendet.

José Avalos und sein Team haben in der Hefe ein Gen identifiziert, das den Wachstumsstopp auslöst, wenn Vergiftung droht. Dieses Gen schalteten die Experten aus. Damit erreichten sie zweierlei: Trotz hoher Isobutanolanteile wuchsen die Mikroorganismen weiter und stellen die Chemikalie ohne nachzulassen weiter her. Zudem erwiesen sie sich als resistenter gegen das Gift. "Auf diese Weise verändert ist die Hefezelle in der Lage, ihren Stoffwechsel beizubehalten", sagt Avalos. Das sei ein wichtiger Schritt hin zur verstärkten Nutzung von Alternativen für fossile Treibstoffe und damit eine Möglichkeit, den Klimawandel aufzuhalten.

(Ende)
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