Mit Holzsprit zu Medikamenten

Foto: Methanol

In dem neuen Verbundprojekt „PROMYSE“ (Products from Methanol by Synthetic Cell Factories) wollen der Biologe Professor Volker F. Wendisch und seine Kollegen Bakterien untersuchen, die Methanol verwerten können. Diese sollen dann Wertstoffe wie die duftenden Naturstoffe Terpenoide und die Kunststoff-Vorstufen Diamine erzeugen. Ebenso wollen sie der Frage nachgehen, ob die Fähigkeit, Methanol zu verwerten, auf andere Bakterien übertragbar ist. Das dreijährige Forschungsprojekt ist im Januar 2012 gestartet.

Wenn es nach Wendisch und seinen Kollegen geht, soll Methanol künftig als Alternative zu Glukose europaweit als Rohstoff nutzbar werden. Schon jetzt ist der Holzsprit einer der gängigen Rohstoffe in der chemischen Industrie. Auch als Kraftstoff wird Methanol genutzt. Methanol kann aus Erdgas gewonnen werden, aber auch aus nachwachsenden Rohstoffen wie Holz durch trockene Destillation.

Um Methanol für die neuen Zwecke nutzbar zu machen, will das Forscherteam nun den „Bacillus methanolicus“ untersuchen. Er ist methylotroph – ihm reicht Methanol als einzige Quelle aus, um zu wachsen und Energie zu gewinnen. Die Wissenschaftler gehen der Frage nach, ob mit diesem Bakterium Wertstoffe aus Methanol hergestellt werden können. Außerdem wollen sie herausfinden, wie das Bakterium Methanol „verdaut“ und in welchen Genen die Steuerung dieses Stoffwechsels abgespeichert ist. Wenn das feststeht, wollen die Forscher einen genetischen Baustein isolieren, damit sich die Fähigkeit zur Methanol-„Verdauung“ auf andere Bakterien übertragen lässt.

Ihr Ziel ist es, die Fähigkeit in solche Bakterien einzubauen, die Stoffe produzieren, für die es in der chemischen Industrie eine starke Nachfrage gibt. Zunächst wollen sie das „Corynebacterium glutamicum“ mit der neuen Fähigkeit ausstatten, um so aus ihm einen Methanol-Umwandler zu machen. „Der Vorteil an diesem Bakterium ist, dass es in der Lebens- und Futtermittel-Industrie seit über 50 Jahren bewährt und sehr gut erforscht ist“, so Wendisch.

Mit der neuen Fähigkeit könnte der Mikroorganismus laut Wendisch genutzt werden, um zwei Produktlinien herzustellen: Terpenoide und Diamine. Terpenoide sind chemische Verbindungen, die in allen Pflanzen enthalten sind. Oft duften sie stark und kommen als ätherische Öle in Blüten, Nadeln und Früchten zum Beispiel in Zitronen und Limetten vor. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen von biologischen Insektiziden bis zu Pharmazeutika gegen Malaria.

„Aus Diaminen – der zweiten Produktlinie – lassen sich durch chemische Umwandlungen leicht Polyamide herstellen“, sagt Wendisch. Polyamid ist ein Tausendsassa unter den Kunststoffen. Es wird etwa als Synthesefaser für Textilien genutzt.


COMPAMED.de; Quelle: Universität Bielefeld