Panda-Kot macht Biokraftstoffe umweltfreundlicher

Denver (USA) – Pandabären könnten helfen, neue Methoden zur Erzeugung von Biokraftstoffen zu entwickeln. Aus dem Kot der Pflanzenfresser haben US-amerikanische Biologen jetzt Bakterien angezüchtet, die verholztes Pflanzenmaterial abbauen.

Die Mikroben ermöglichen es dem Panda, sich fast ausschließlich von Bambus zu ernähren. Denn sie verfügen über ungewöhnliche Enzyme, die auch schwer abbaubare Lignozellulose in einzelne Zuckermoleküle spalten können. Daraus lässt sich dann
Bioäthanol erzeugen. Die Forscher wollen nun die Gene dieser Enzyme in Hefen übertragen, um damit große Mengen der Enzyme produzieren zu können, erklärten sie auf einer Tagung der American Chemical Society in Denver.
„Unsere Arbeit zeigt, dass Bakterienarten im Panda-Darm Pflanzenmaterial effizienter abbauen könnten als Bakterien aus Termiten. Und die Art und Weise, wie sie das machen, ist für die Produktion von Biokraftstoffen vielleicht besser geeignet“, sagte Ashli Brown von der Mississippi State University. Es gebe Schätzungen, so Brown, nach denen Pandadarmkeime unter bestimmten Bedingungen etwa 95 Prozent pflanzlicher Biomasse in einfache Zucker umwandeln können. Bisher werden zur Erzeugung von Bioäthanol Nutzpflanzen wie Mais, Raps, Soja oder Zuckerrohr eingesetzt, welche leicht abbaubare Kohlenhydrate oder Öle enthalten. Doch die Hauptmasse aller pflanzlichen Substanzen besteht aus Zellulose, die in verholzten Pflanzenteilen, mit Lignin verbunden, als Lignozellulose vorliegt. Lignozellulose lässt sich derzeit nur mit großem technischen
Aufwand in Zucker und Alkohol umwandeln. Als kostengünstigere Alternative könnten dazu Enzyme aus Darmbakterien von Tieren dienen, die sich von solchen Pflanzenteilen ernähren. Neben den holzfressenden Termiten ist der Große Panda (Ailuropoda melanoleuca) eine vielversprechende Quelle solcher Bakterien.
Aus zahlreichen Kotproben eines Pandabärenpaares züchteten Ashli und ihre Kollegen verschiedene Mikroben an, die nur unter Ausschluss von Sauerstoff leben. In einem Gramm Kot waren 100 bis 10.000 Bakterien der Gattung Bacteroides und 100 bis 100.000 Bakterien der Gattung Clostridium enthalten. Daraus wollen die Forscher als Nächstes jene Spezies identifizieren, die am effektivsten Lignozellulose abbauen können. Danach müssen die Gene aufgespürt werden, die die Baupläne für die Enzyme – die Zellulasen – tragen, welche den Abbau von Lignozellulose katalysieren. Diese Zellulase-Gene könnten dann in leichter anzüchtbare Hefen eingeschleust werden, aus denen sich schließlich die Enzyme in ausreichenden Mengen gewinnen ließen. Das Ziel
ist es, mit Hilfe der Enzyme aus Gräsern, Holzresten oder pflanzlichen Abfällen Zucker zu erzeugen, der anschließend in Alkohol überführt werden kann. Dieses Forschungsprojekt zeige auch, so Brown, wie wichtig es ist, bedrohte Tierarten wie den Panda zu schützen. „Wenn Tierarten aussterben, könnten mögliche Quellen für Medikamente und andere Produkte für immer verloren gehen“. wsa