Ohne Pilzbiotechnologie keine zirkuläre Bioökonomie - Wissenschaftsjahr 2020 - Bioökonomie

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18.05.2020

Ohne Pilzbiotechnologie keine zirkuläre Bioökonomie

Kurz & Knapp
  • Die ExpertInnen sind sich einig: Die Pilzbiotechnologie ist ein Innovationsmotor für die Bioökonomie.
  • Die Produkte der modernen Pilzbiotechnologie sind vielfältig: u. a. Medikamente, Enzyme, organische Säuren, Antibiotika, Biokraftstoffe und seit neuestem auch Verbundwerkstoffe.
  • Mit Pilzen können nachhaltige, biobasierte Werkstoffe geschaffen werden, die traditionelle Kunststoffe ersetzen könnten.

Ohne Pilzbiotechnologie keine zirkuläre Bioökonomie

Ein Beitrag von Prof. J. Philipp Benz (Technische Universität München, TUM School of Life Sciences Weihenstephan, Holzforschung München – Wood Bioprocesses) und Prof. Vera Meyer (Technische Universität Berlin, Institut für Biotechnologie, Fachgebiet Angewandte und Molekulare Mikrobiologie).

Die Pilzbiotechnologie ist überraschend vielseitig und hat sich als Plattformtechnologie für unzählige Industriezweige etabliert. Neue, revolutionäre Entwicklungen passieren z. B. gerade im Bereich der pilzbasierten Materialien, die Anwendungen in diversen Industriezweigen finden werden, etwa als Möbel, Verpackungen, Baustoffe, Dämmmaterialien, Isolierungen und sogar Textilien. Damit prägt die Pilzbiotechnologie entscheidend, aber oft auf unsichtbare Weise, unser tägliches Leben.

Der EUROFUNG Think Tank, ein internationales Konsortium aus Akademia und Industrie unter Leitung von Prof. Vera Meyer von der TU Berlin, hat kürzlich ein Weißbuch veröffentlicht, in dem die Zukunftschancen der Pilzbiotechnologie für eine Bioökonomie mit ihren Prinzipien „Kreislaufwirtschaft“ und „Nachhaltigkeit“ näher beleuchtet werden.

In der open access Publikation wird diskutiert, wie die Pilzbiotechnologie z. B. dazu beitragen kann, erdölbasierte Kunststoffe durch pilzbasierte Materialen zu ersetzen, wie Pilze als veganer Fleischersatz eine wachsende Erdbevölkerung ernähren können und wie Pilze als „mikrobiologische Apotheker“ der Pharmaindustrie helfen können, der Menschheit ein gesundes Altern zu ermöglichen.

Köpfe des Wandels

Vera Meyers Spezialgebiet ist die Pilzbiotechnologie. Ihr Team erforscht biotechnologisch genutzte pilzliche Zellfabriken bezüglich gentechnischer Optimierung der Stoffproduktion, Gewinnung neuer bioaktiver Substanzen sowie der Entwicklung neuer pilzbasierter Materialien.

J. Philipp Benz untersucht die pilzlichen Abbauprozesse von Biomasse mit dem Schwerpunkt auf dem Substrat Holz. Sein Team erforscht, wie Pilze auf molekularer Ebene die Zusammensetzung pflanzlicher Zellwände erkennen, und durch eine gezielte Umstellung des Metabolismus effektiv das Substrat zersetzen.

Pilzbiotechnologie ist ein Innovationstreiber

Pilze sind Meister der Zersetzung und können komplexe nachwachsende pflanzliche Rohstoffe in ihre monomeren Bestandteile zerlegen. Sie sind aber auch Meister der Synthese und können diese Bestandteile zu einem vielfältigen Produktspektrum weiterverarbeiten.

Diese Kombination von wertvollen Fähigkeiten ist in der Welt der Biologie einzigartig und macht Pilze zu hervorragenden biotechnologischen Produktionsmaschinen. In zahlreichen Anwendungsfeldern werden sie als Zellfabriken eingesetzt, etwa in der Nahrungs- und Futtermittelindustrie, in der Pharmazie, im Energiesektor, in der chemischen Industrie und in der Textilbranche.

Pilze sind darüber hinaus die einzigen Mikroorganismen, die sich in der Evolution darauf spezialisiert haben, Lignocellulose komplett abzubauen, also alle Hauptbestandteile nachwachsender Rohstoffe aus der Agrar- und Forstwirtschaft. Ohne Pilze würde daher nicht nur der globale Kohlenstoffkreislauf komplett zusammenbrechen. Auch eine möglichst ganzheitliche Nutzung von nachwachsender Biomasse – ein erklärtes Ziel der Bioökonomie – wäre uns deutlich erschwert.

Wenn sich die Menschheit vom Erdöl abkoppeln möchte, ist die Pilzbiotechnologie als Innovationstreiber unerlässlich. Sie bietet nachhaltige Lösungen für den Wandel von unserer heutigen Erdöl-zentrierten Wirtschaft hin zu einer biobasierten Kreislaufwirtschaft, eröffnet neue Wege für die Ernährungssicherheit mit steigender Nachfrage aus einer wachsenden Bevölkerung und liefert neue Konzepte, wie wir die Gesundheit von Mensch, Tier und Pflanze in Zukunft gewährleisten können (Stichwort: „One Health“).

Steht uns eine Pilzrevolution bevor?

Ja, sagen die ExpertInnen. In einigen Feldern werden gerade Sprunginnovationen angeschoben, z. B. im Bereich neuartiger Materialien, klimaneutraler Lebensmittelversorgung und Medikamentenentwicklungen. Dies bedarf aber nicht nur erheblicher Investitionen, sondern auch eines begleitenden Austauschs mit der Gesellschaft und eines Ausbaus der pilzbasierten Forschung.

Es gibt noch viel ungenutzt schlummerndes Potential in diversen Anwendungsbereichen. Wenn es voll ausgeschöpft wird, kann die Pilzbiotechnologie wesentlich zur Erreichung von 10 der 17 UN Nachhaltigkeitsziele beitragen.

 

Die hier veröffentlichten Inhalte und Meinungen der Autorinnen und Autoren entsprechen nicht notwendigerweise der Meinung des Wissenschaftsjahres 2020 – Bioökonomie.​