Menüplan von Hefe verändert: Treibhausgas als Nährstoff

Wien / AT. (boku) Forschern der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) ist der Durchbruch gelungen, Hefezellen so zu programmieren, dass sie sich – ähnlich wie Pflanzen – von Kohlendioxid ernähren. Die Forschungsarbeit wir jetzt im renommierten Wissenschaftsjournal Nature veröffentlicht.

Wir alle kennen Hefe als Triebmittel für unseren Germteig und für das Brauen von Bier. Dabei wird Zucker in Alkohol und Kohlendioxid umgewandelt. Hefen werden aber auch in der Biotechnologie eingesetzt, um Biochemikalien und Treibstoffe zu produzieren, die in Zukunft eine erdölfreie Chemieindustrie ermöglichen. Auch dabei wird Zucker als Rohstoff verwendet. Diese Technologie verspricht eine wesentlich bessere CO2-Bilanz, steht aber in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, so dass die Rohstoffressourcen begrenzt sind.

Forschern der Universität für Bodenkultur Wien ist der Durchbruch gelungen, dieses Problem zu lösen, indem sie Hefezellen befähigen, ähnlich wie Pflanzen Kohlendioxid als Nahrungsquelle zu verwenden. Sie kombinierten dafür Gene aus Bakterien und Pflanzen in der Hefe Pichia pastoris, die in der Biotechnologie häufig eingesetzt wird. «Wir konnten dadurch die Hefe von der normalen heterotrophen Ernährungsweise auf eine autotrophe Ernährung umprogrammieren», erklärt Diethard Mattanovich, Professor am Department für Biotechnologie der BOKU. Das wurde weltweit von mehreren Forschergruppen versucht – jetzt mit Erfolg. «Daher konnten wir diese Arbeit in dem renommierten Forschungsjournal Nature Biotechnology veröffentlichen», freut sich Thomas Gaßler, der mit diesem Projekt seine Dissertation geschrieben hat. «Dieser Durchbruch ermöglicht es nun, ein biotechnologisches Verfahren zu entwickeln, das das Treibhausgas CO2 bindet und sich noch dazu in Produkte unseres täglichen Lebens einbauen lässt», veranschaulicht Matthias Steiger, seit Kurzem Assistenzprofessor an der TU Wien, die potenzielle Anwendung.

Das Forschungsteam arbeitet bereits an der Verwertung der Technologie. Diethard Mattanovich und seine Forschungsgruppe werden im Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) die Herstellung von Chemikalien und Kunststoffen erforschen. Thomas Gaßler arbeitet gemeinsam mit Michael Egermeier mit dieser Hefe an der ressourcenschonenden Herstellung von hochwertigen Tierfuttermitteln, finanziell unterstützt durch ein Spin-Off Fellowship der Forschungsförderungsgesellschaft FFG.