Die stetig wachsende Weltbevölkerung mit Nahrungsmitteln zu versorgen und gleichzeitig die Umwelt zu schonen, birgt weltweit Konfliktpotenzial. Wissenschaftler der TU München haben nun mit einer Art künstlicher Photosynthese eine Methode zur synthetischen Herstellung von Nahrungseiweiß entwickelt. Die Aminosäure könnte vor allem in der Futter-Industrie in großen Mengen genutzt werden, ist aber auch für Fleischersatzprodukte geeignet.

Die Gruppe um Professor Volker Sieber am TUM Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit kann in einem biotechnologischen Prozess indirekt – über Methanol als Zwischenprodukt – aus CO2 die Aminosäure L-Alanin erzeugen, die einer der wichtigsten Bestandteile von Proteinen ist. Bislang werden die Proteine für die Tierernährung vor allem im globalen Süden unter großem Flächenverbrauch und mit negativen Folgen für die Biodiversität gewonnen.

Effiziente Methode

Das aus der Atmosphäre entnommene CO2 wird zunächst mit Ökostrom und Wasserstoff zu Methanol verarbeitet. Mit der neuen Methode verwandeln synthetische Enzyme dieses Zwischenprodukt dann in einem mehrstufigen Verfahren sehr effektiv und in hoher Ausbeute in L-Alanin. Professor Sieber vom Lehrstuhl für Chemie Biogener Rohstoffe erläutert die Vorteile der neuen Methode: „Im Vergleich zum Pflanzenanbau wird viel weniger Fläche benötigt, um die gleiche Menge an L-Alanin zu erzeugen, wenn die Energie dafür aus Solaranlagen oder Windkraft gewonnen wird. Mit dieser höheren Flächeneffizienz wird der Weg für einen niedrigeren ökologischen Fußabdruck der Landwirtschaft bereitet“.

Bioökonomie und Wasserstoffwirtschaft in Kombination

Die Herstellung von L-Alanin ist dabei nur ein erster Schritt. „Wir wollen auch weitere Aminosäuren aus CO2 und erneuerbarer Energie bereitstellen und die Effizienz in der Umsetzung weiter erhöhen“, sagt Mitautor Vivian Willers, der das Verfahren als Doktorand am TUM Campus Straubing entwickelt hat. Das Projekt sei zudem ein gutes Beispiel dafür, wie Bioökonomie und Wasserstoffwirtschaft miteinander den Weg zu mehr Nachhaltigkeit bereiten.

Quelle: TU München / idw-online