{"id":61936,"date":"2020-08-25T02:26:00","date_gmt":"2020-08-25T00:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=61936"},"modified":"2020-08-23T09:31:17","modified_gmt":"2020-08-23T07:31:17","slug":"oekologische-energiegewinnung-mikroorganismen-produzieren-kraftstoffe","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/oekologische-energiegewinnung-mikroorganismen-produzieren-kraftstoffe\/","title":{"rendered":"\u00d6kologische Energiegewinnung: Mikroorganismen produzieren Kraftstoffe"},"content":{"rendered":"\n

Mikroorganismen produzieren deutlich mehr Wasserstoff als angenommen.<\/p>\n\n\n\n

Zu diesem Ergebnis kommt ein Team von Wissenschafter*innen um Simon Rittmann von der Universit\u00e4t Wien, das der Frage nachging, ob die biologische Wasserstoffproduktion mit einer speziellen Kombination von Mikroorganismen gesteigert werden kann. Die Untersuchungen dienen als Grundlage f\u00fcr die Nutzung von k\u00fcnstlichen mikrobiellen \u00d6kosystemen bei der biotechnologischen Produktion von gasf\u00f6rmigen Biokraftstoffen wie Wasserstoff oder Methan. Die Studie erscheint aktuell in Communications Biology.<\/p>\n\n\n\n

Wissenschafter*innen der Universit\u00e4t Wien und der Universit\u00e4t f\u00fcr Bodenkultur Wien gingen der Frage nach, ob die biologische Wasserstoffproduktion mit einem speziell daf\u00fcr ma\u00dfgeschneiderten Konsortium von Mikroorganismen deutlich \u00fcber die theoretische Barriere \u2013 dem sogenannten Thauer-Limit \u2013 von 4 Mol H2 pro Mol Glukose gesteigert werden kann. Die biologische Wasserstoffproduktion mit fermentativen Mikroorganismen wurde bereits 1901 in Reinkulturen nachgewiesen, jedoch konnte seitdem die Ausbeute des Wasserstoffs nicht \u00fcber das Thauer-Limit angehoben werden.

Optimales Verh\u00e4ltnis von Bakterien f\u00fchrt zu h\u00f6herer Wasserstoffausbeute<\/strong>
Bereits in einer fr\u00fcheren Studie haben die Wissenschafter*innen zwei Bakterien identifiziert, die eine hohe Wasserstoffproduktionsrate sowie eine hohe Wasserstoffausbeute aufwiesen: das fakultativ anaerobe Bakterium Enterobacter aerogenes und das strikt anaerobe Bakterium Clostridium acetobutylicum. Jetzt hat das Team unter der Leitung von Simon Rittmann vom Department f\u00fcr Funktionelle und Evolution\u00e4re \u00d6kologie der Universit\u00e4t Wien untersucht, ob ein auf dem Rei\u00dfbrett entworfenes k\u00fcnstliches mikrobielles \u00d6kosystem dieser beiden vielversprechenden Bakterien das Thauer-Limit zu \u00fcbertreffen vermag.

Dazu wurde zuerst ein Wachstums- und N\u00e4hrmedium entwickelt, in dem die Organismen optimal wachsen und Glukose verwerten k\u00f6nnen. Zudem untersuchten die Wissenschafter*innen, welches Verh\u00e4ltnis der beiden Bakterien zueinander die h\u00f6chste Wasserstoffproduktion sowie die h\u00f6chste Wasserstoffausbeute erzielen kann. Das erstaunliche Ergebnis der Untersuchung war, dass ein ma\u00dfgeschneidertes mikrobielles Konsortium dieser beiden Bakterien im Verh\u00e4ltnis 1:10.000 (E. aerogenes : C. acetobutylicum) eine Wasserstoffausbeute von 5,6 Mol H2 pro Mol Glukose erzielt, was 40% \u00fcber dem Thauer-Limit liegt.

Mikroorganismen f\u00fcr \u00f6kologische Energiegewinnung nutzen<\/strong>
Die Untersuchungen der Wissenschafter*innen sind die Grundlage f\u00fcr die Nutzung von Mikroorganismen bei der biotechnologischen Produktion von gasf\u00f6rmigen Biokraftstoffen wie Wasserstoff oder Methan. Zudem k\u00f6nnten die Ergebnisse der Studie zu einem Umbruch in der Nutzung von Mikroorganismen als Zellfabriken bei der Erzeugung von Wasserstoff aus nachwachsenden Rohstoffen bedeuten, wodurch die Biowasserstoffproduktionsindustrie zu einem Eckpfeiler der europ\u00e4ischen Wasserstoffinitiative werden kann.

Die von den Wissenschafter*innen erstellte Blaupause des Designs und der Herstellung von ma\u00dfgeschneiderten mikrobiellen \u00d6kosystemen k\u00f6nnte auch f\u00fcr die Produktion von anderen bio-basierten Produkten \u2013 wie Bioplastik, Biopharmazeutika \u2013 oder f\u00fcr die Etablierung von stabilen mikrobiellen Bioz\u00f6nosen f\u00fcr spezielle medizinische Anwendungen genutzt werden.

Publikation in Communications Biology:<\/strong>
\u0130pek Ergal, Oliver Gr\u00e4f, Benedikt Hasibar, Michael Steiner, Sonja Vukoti\u0107, G\u00fcnther Bochmann, Werner Fuchs & Simon K.-M. R. Rittmann (2020): Biohydrogen production beyond the Thauer limit by precision design of artificial microbial consortia. Communications Biology. DOI: 10.1038\/s42003-020-01159-x<\/a><\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Universit\u00e4t Wien 2020<\/a><\/p>\n

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