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pte20200814017 Umwelt/Energie, Forschung/Entwicklung

Modifizierte Bakterien stellen Bio-Nylon her

Escherichia coli liefert Vorprodukt aus Pflanzenabfällen - Industrielle Produktion realisierbar


Produktion von Adipinsäure im Labor der University of Edinburgh (Foto: ed.ac.uk)
Produktion von Adipinsäure im Labor der University of Edinburgh (Foto: ed.ac.uk)

Edinburgh (pte017/14.08.2020/11:30) - Adipinsäure, ein Vorprodukt zur Herstellung von Nylon, lässt sich künftig ohne die klimaschädliche Freisetzung von Lachgas herstellen. Forscher an der University of Edinburgh http://ed.ac.uk haben eine biotechnische Methode entwickelt, bei der kein Klimagas entsteht - Lachgas ist 310 Mal schädlicher als CO2. Die Emissionen liegen bei mehr als einer Mio. Tonnen pro Jahr.

Basis Pflanzenkleber Lignin

Jährlich werden 3,5 Mio. Tonnen Adipinsäure hergestellt, um mehr als zwei Mio. Tonnen Nylon zu produzieren. Dieser Kunststoff wird für die Produktion von Kleiderstoffen, Möbeln und Fallschirmen genutzt. Jack Suitor, Doktorand im Fach Biotechnik, hat das Bakterium Escherichia coli, gewissermaßen das Haustier der Biotechniker, gentechnisch so manipuliert, dass es das Ausgangsprodukt für Nylon herstellt, ohne Lachgas zu erzeugen.

"Gefüttert" werden die Mikroorganismen mit gelöstem Guajakol. Dieses wird aus Lignin gewonnen, das jährlich im Millionen-Tonnen-Maßstab anfällt, vor allem bei der Papierherstellung. Bisher wird nur ein verschwindend kleiner Teil dieses natürlichen Klebstoffs genutzt, der die Pflanzenfasern zusammenhält. Suitor glaubt, dass sich das Verfahren auch großtechnisch einsetzen lässt. Der Weltmarkt für Nylon liegt bei rund 5,5 Mrd. Euro.

Bakterien für bessere Zukunft

"Ich bin wirklich begeistert von diesen Ergebnissen. Es ist das erste Mal, dass Adipinsäure direkt aus Guajakol hergestellt wird, einem der größten unerschlossenen nachwachsenden Rohstoffe auf dem Planeten. Dies könnte die Herstellung von Nylon völlig verändern", meint Suitor. Kollege Stephen Wallace glaubt, dass Mikroorganismen noch andere problematische Produktionstechniken ablösen können.

"Wenn Bakterien so programmiert werden können, dass sie dazu beitragen, Nylon aus Pflanzenabfällen herzustellen, was mit chemischen Methoden nicht möglich ist, müssen wir uns fragen, was sie sonst noch tun könnten und wo die Grenzen liegen." Landläufig sei bekannt, dass Mikroorganismen zur Herstellung von Lebensmitteln und Bier eingesetzt werden. Mittlerweile könne man se auch nutzen, um Medikamente und Werkstoffe herzustellen. "Die Möglichkeiten dieses Ansatzes zur Schaffung einer umweltverträglichen Zukunft sind atemberaubend", sagt Wallace.

(Ende)
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