Mehr Bioethanol: Bakterium-Gen in Hefe

Mehr Bioethanol, kein Glycerol, weniger Acetat

Die Delfter Universität für Technologie hat zusammen mit dem Kluyver Centrum for Genomics of Industrial Fermentation eine Effizienzsteigerung bei der Bioethanolherstellung erzielt: „Mehr Ethanol, weniger Acetat und die Eliminierung des Nebenprodukts Glycerol“, stellt die Entwicklung gleich auf drei Fundamente.

65 Milliarden Liter Bioethanol
65 Milliarden Liter Bioethanol sind weltweit die größte Produktion der Fermentationsindustrie. Hergestellt wird Bioethanol mit Hilfe der Hefe Saccharomyces cerevisiae, die den Zucker der Biomasse verarbeitet. Um die Wettbewerbssituation mit Nahrungspflanzen zu vermeiden, produziert die Industrie mittlerweile Ethanol der zweiten Generation aus Stroh von Weizen und Mais. Dabei entsteht allerdings auch Acetat, das die Tätigkeit der Hefe verlangsamen und sogar zum Stillstand bringen kann. Zudem geht rund vier Prozent des Zuckers als Glycerol verloren, was bislang als unvermeidlich angesehen wird.
Die Holländer haben aber jetzt drei Fliegen mit einer Klappe geschlagen, wie sie berichten. Sie haben festgestellt, dass der Hefe lediglich ein Gen fehlt, um auch Acetat in Alkohol umzuwandeln und ergänzten es durch ein Gen von Escherichia coli. Das Gen habe die Rolle des Glycerols wiederum so effektiv ersetzt, dass die Hauptgene der Glycerolproduktion entfernt werden konnten. Auf Laborebene entstand nun gar kein unerwünschtes Nebenprodukt mehr. Forschungsleiter Jack Pronk erklärte dazu: „Im Labor hat diese einfache Genmodufikation gleich drei Fliegen auf einen Streich erledigt: Kein Glycerol mehr, höherer Ethanolertrag und Verbrauch des toxischen Acetats.“ Die neue Hefe mit dem Bakterium-Gen soll rund eine Milliarde Liter Ethanol mehr produzieren.

Lesestoff:
V. Guadalupe Medina et al. Appl. Environ. Microbiol. doi:10.1128/AEM.01772-09

roRo