Kurz & Knapp
  • Cyanobakterien betreiben Photosynthese – sie sind in der Lage, mithilfe von Licht sowie Wasser und Kohlendioxid Zucker und Sauerstoff zu erzeugen.
  • Ein Bonner Pflanzenforscherteam hat nun entdeckt, dass die Mikroben auch Öl herstellen können – ein Fund, der die Fachwelt überrascht hat.
  • Ließe sich die Ölproduktion biotechnologisch ankurbeln, hätte das mehrere Vorteile: Aus dem Öl erzeugte Biokraftstoffe wären klimaneutral. Zudem könnten die Mikroben auch in Wüsten gedeihen.

Blaualgen besitzen Enzyme für die Ölsynthese

Cyanobakterien besitzen wider Erwarten das nötige Enzym, um per Photosynthese Öl zu produzieren. Das hat ein Bonner Pflanzenforscherteam entdeckt. Eine industrielle Anwendung ist zwar noch fern, doch das Potenzial, mit den grünen Mikroben nachhaltige Futtermittel und Biokraftstoffe herzustellen, ist groß.

Cyanobakterien sind immer wieder für Überraschungen gut. Lange Zeit dachte man, es handele sich bei den Mikroorganismen um Algen, weshalb sie auch heute noch manchmal als Blaualgen bezeichnet werden. Erst später entdeckten Forscher, dass Blaualgen keinen Zellkern besitzen und es sich um Bakterien handelt.

Und jetzt muss sich die Wissenschaft ein zweites Mal berichtigen: Bislang ging man davon aus, dass Cyanobakterien zwar wie Pflanzen Photosynthese betreiben, sie aber anders als Pflanzen auf diesem Weg kein Öl erzeugen können. Können sie aber doch, wie Forscher der Universität Bonn im Fachjournal „PNAS“ berichten. Das eröffnet interessante Optionen für die Pflanzenbiotechnologie.

Uralte Beobachtungen erstmals bestätigt

„Es gibt zwar in der Literatur uralte Berichte, dass Cyanobakterien Öl enthalten können“, berichtet der Pflanzenbiotechnologe Peter Dörmann von der Universität Bonn. Diese seien aber nie verifiziert worden. Dabei gibt es zwischen Cyanobakterien und Pflanzen wahrscheinlich einen evolutionären Zusammenhang: Die Chloroplasten, jene Organellen, die in Pflanzenzellen für die Photosynthese zuständig sind, könnten von einem Cyanobakterium abstammen, das vor einer Milliarde Jahren mit einer Pflanzenzelle verschmolzen ist.

„Wenn diese Endosymbionten-Hypothese stimmt, könnte das Ölsynthese-Enzym der Chloroplasten also ursprünglich aus Cyanobakterien stammen“, so Dörmann. Mithilfe bioinformatischer Analysen durchforstete sein Team die Genomdaten unterschiedlicher Cyanobakterien nach Gensequenzen für das Ölsynthese-Enzym namens Acyltransferase – und wurde tatsächlich fündig.

Zellen für die Biotechnologie erschließen

Weitere Tests im Labor ergaben, dass das Bakterium namens Synechocystis sp. PCC6803 mithilfe dieses Enzyms tatsächlich geringe Mengen Öl erzeugt. Die Forschenden schätzen, dass andere Cyanobakterienarten sogar noch größere Ölmengen produzieren können. Darüber hinaus lässt sich das Erbgut der Cyanobakterien mittels Gentechnik recht einfach verändern. So ließen sich die Mikroben zu effizienten Ölfabriken umfunktionieren.

Das hätte gleich mehrere Vorteile: Das CO2, das bei der Verbrennung von Biokraftstoffen auf Grundlage dieses Öls freigesetzt würde, hätten die Bakterien zuvor der Atmosphäre entzogen. Das Öl wäre gewissermaßen klimaneutral. Außerdem lassen sich Cyanobakterien in Behältern mit Kulturmedium auch dort kultivieren, wo Ölpflanzen nicht gedeihen – selbst in der Wüste.


In Kooperation mit bioökonomie.de