Pappeln werden zu lebenden Chemiefabriken
Wissenschaftler verleiten der Pflanze durch fremde Gene bislang ungeahnte Fähigkeiten
 |
Pappeln: Pflanzen produzieren künftig Chemikalien und Sprit (Foto: Anna, pixabay.com) |
Upton (pte013/21.11.2025/11:30)
Forscher unter der Leitung des Brookhaven National Laboratory des US-Energieministeriums setzen schnell wachsende Pappeln ein, um wertvolle Rohstoffe zur Produktion biologisch abbaubarer Kunststoffe zu gewinnen. Diese wurden bisher in einem höchst komplizierten chemischen Verfahren hergestellt.
Gene aus Bodenmikroben
Die Experten haben die Pappel gentechnisch verändert. Sie verpassten ihr fünf Gene aus natürlich vorkommenden Bodenmikroben, die den Stoffwechsel der Pflanze zur Ligninbildung verändern. Außer 2-Pyron-4,6-dicarbonsäure produziert sie, derart verändert, Vanillinsäure und Protocatechusäure, die beide industrielle Bedeutung haben, unter anderem für die Pharmaindustrie.
Da die Pflanze aufgrund der genetischen Behandlung auch weniger Lignin erzeugt, ein Kleber, der die Zellulosefasern zusammenhält, sowie 25 Prozent mehr Glukose und 2,5 Mal mehr Xylose - beides sind Zuckerarten - lässt sich zudem mehr Biokraftstoff herstellen. Die Pappel wird so dank des neuen Verfahrens somit zu einer lebenden Fabrik mit einem breiten Produktespektrum.
Importabhängigkeit sinkt
"So können wir eine flexible inländische Lieferkette aufbauen, wodurch Kosten gesenkt und die Abhängigkeit von importierten Spezialchemikalien verringert wird. Dies ist ein Beispiel dafür, wie grundlegende biologische Entdeckungen, die uns helfen, Stoffwechselprozesse in Pflanzen zu verstehen, zu praktischen Anwendungen in der realen Welt führen können", sagt Entwickler Chang-Jun Liu.
"Pappeln wachsen schnell, passen sich vielen Umgebungen an und lassen sich leicht vermehren. Durch Hinzufügen dieses neuen Stoffwechselwegs erweitern wir die Palette der Bioprodukte, die diese Bäume hervorbringen können", verdeutlicht Nidhi Dwivedi, die mit Liu in der Biologieabteilung des Brookhaven National Laboratoy zusammenarbeitet.
Rinde und Wurzeln geschützt
Die Stoffwechselveränderungen haben auch dazu geführt, dass sich eine größere Menge der wachsartigen Substanz Suberin in Rinde und Wurzeln der Pappeln ansammelt. Suberin schützt das Pflanzengewebe, hilft ihm, Wasser und Nährstoffe zu speichern, und blockiert Giftstoffe. So können die modifizierten Pappeln auch unter weniger idealen Bedingungen wachsen. Salz sammelt sich in Böden durch künstliche Bewässerung, die klimawandelbedingt immer öfter nötig ist.
"Diese Bäume können auf salzigen Böden wachsen, die für die Nahrungsmittelproduktion ungeeignet sind, sodass sie nicht mit landwirtschaftlichen Flächen konkurrieren. Wenn sie durch hohen Salzgehalt gestresst sind, produzieren sie sogar noch mehr Bioprodukte als ohne Stress", erklärt Dwivedi. Bisher wachsen die gentechnisch veränderten Pappeln in Gewächshäusern. Im nächsten Schritt werden sie "ausgewildert" und im Freiland angepflanzt, heißt es.
(Ende)| Aussender: | pressetext.redaktion |
| Ansprechpartner: | Wolfgang Kempkens |
| Tel.: | +43-1-81140-300 |
| E-Mail: | kempkens@pressetext.com |
| Website: | www.pressetext.com |
