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Schätze aus der Eiseskälte

Field campaign in Iceland for the isolation of cold-adapted microorganisms from icy environments (photo: A. Perfumo, GFZ).
Dr. Amedea Perfumo (Foto: privat).

Natürliche Tenside, wie sie Bakterien in extremer Kälte produzieren, haben ein großes wirtschaftliches Potenzial. Sie könnten Waschmittel „grüner“ machen, als Biodiesel-Zusatz dienen oder sogar helfen, Umweltverschmutzungen in eisigen Meeren zu beseitigen. Das ist das Ergebnis eines Übersichtsartikels in der Fachzeitschrift „Trends in Biotechnology“, der am 7. Februar erscheinen wird. Erstautorin des Artikels ist Amedea Perfumo von der Sektion Geomikrobiologie am Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in Potsdam.

Biotenside „haben ein außerordentliches Potenzial“, sagt Amedea Perfumo, denn sie seien umweltverträglich und ihre Produktion sei kostengünstig, da sie mithilfe von Abfallprodukten aus der Olivenölherstellung erzeugt werden könnten. Und sie funktionieren in geringeren Konzentrationen als künstliche Tenside. Die Tenside der extremophilen Bakterien haben darüber hinaus noch eine Besonderheit: Sie wirken auch in Eiseskälte.

In ihrer natürlichen Umgebung nutzen die Bakterien die eigenen Tenside, um aus den Substraten, auf denen sie leben, ihre Nahrung als leicht verdauliche Tröpfchen zu lösen. Die Kältebeständigkeit und die zersetzenden Eigenschaften der Biotenside aus Polarregionen eröffnen enorme den Autorinnen und Autoren zufolge Nutzungsmöglichkeiten: Biodiesel beispielsweise dickt bei tiefen Temperaturen ein. Ein Additiv aus Biotensiden könnte den Treibstoff auch bei tiefen Minusgraden flüssig halten. Waschmittel könnten auch bei tieferen Temperaturen wirksam sein oder Erdgas könnte aus Kristallstrukturen (Gashydraten) gelöst werden.

Amedea Perfumo schreibt, dass die Zeit für Forschung an diesen Extremophilen noch nie so günstig wie heute gewesen ist. „Die kalten Regionen unseres Planeten werden immer besser für Forschung zugänglich.“ Hinzu komme, dass Extremophile zusehends über Sammlungen von Bakterienkulturen weltweit verfügbar sind. „Forschende, die nicht selbst in eisige Regionen reisen können, brauchen sich nur an Sammlungen zu wenden, um Proben zu erhalten.“

Derzeit werden bereits Enzyme von Extremophilen aus der Kälte industriell „nachgekocht“. Warum dies noch nicht für Tenside der Fall ist, vermag Amedea Perfumo nicht zu sagen. Es mag daran liegen, dass noch zu wenig über Bakterien aus der Kälte bekannt ist. Mit etwas Geduld und vereinten Kräften müssten die Rätsel jedoch zu lösen sein, sagt Perfumo.

Die Arbeit wurde über das EU-Programm „Horizon 2020“ unterstützt.

Originalstudie: Perfumo, A., Banat, I.M., Marchant, R., 2018. oing Green and Cold: Biosurfactants from Low Temperature Environments to Biotechnology Applications. Trends in Biotechnology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2017.10.016

Kontakt:
Josef Zens, Dipl.-Geog.
Leiter der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Telegrafenberg
14473 Potsdam
Tel.: +49 (0)331/288- 1040
Fax: +49 (0)331/288- 1044
E-Mail: josef.zens@gfz-potsdam.de

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