Manipulierte Pflanzen produzieren Biodiesel

Manipulierte Pflanzen im Forschungslabor der Kansas State University (Foto: k-state.edu)

Manhattan (pte001/11.12.2024/06:00) - Mithilfe synthetischer Biologie haben Biochemiker der Kansas State University ( https://www.k-state.edu/ ) aus Manhattan (Kansas) einen wichtigen Durchbruch zur wirtschaftlichen Nutzung von Leindotter und Gänsekresse erzielt, die in den USA heute vor allem als Bodendecker genutzt werden. Die Manipulation hat dazu geführt, dass diese Pflanzen ein nahezu reines neuartigen Öl erzeugen, das sich direkt als Biodiesel verwenden lässt.

Bisher Nahrungsmittel in Tanks

Dieser Ersatz für fossilen Diesel wird heute vor allem aus Raps-, Soja- und Sonnenblumenöl hergestellt, die eigentlich wertvolle Nahrungsmittel sind. Dabei werden die Rohstoffe in einem aufwendigen chemischen Verfahren umgewandelt. Leindotter und Gänsekresse produzieren, wenn sie genetisch verändert werden, Acetyltriacylglycerine (Acetyl-TAGs). Dieses Öl hat eine niedrige Viskosität, ist also auch bei tiefen Temperaturen noch flüssig, sodass es leichter in Biodiesel umgewandelt werden kann als die traditionell genutzten Ölsorten oder es lässt sich direkt als Treibstoff einsetzen.

"Wenn sie diese Pflanzen anbauen, können Landwirte ihren eigenen Treibstoff herstellen", so Timothy Durrett, Professor für Biochemie und molekulare Biophysik, der die Pflanzen gemeinsam mit seiner Doktorandin Linah Alkotami manipuliert hat. Anfangs hat das Team einen Reinheitsgrad von nur 50 Prozent produziert. Damit war das Öl nicht als Treibstoff geeignet, es musste weiterverarbeitet werden. Heute haben sie 93 bis 98 Prozent erreicht. "Diese Werte sind sogar höher als beim Flügel-Spindelstrauch, der Pflanze, bei der wir dieses Lipid erstmals identifiziert haben. Es ist also eine beachtliche Leistung, diesen Reinheitsgrad zu erreichen", so Durrett.

Öl auch als Lebensmittel nutzbar

Landwirte sind daran interessiert, da Gänsekresse eine optimale Überwinterungsfähigkeit besitzt, die es den Landwirten ermöglicht, diese Nutzpflanzen im Spätherbst anzupflanzen und im Frühjahr zu ernten. Derzeit werden die beiden Pflanzen hauptsächlich im Norden der USA angebaut, im Frühjahr allerdings nur untergepflügt. Sie verhindern Bodenerosion. Durrett zufolge sind die Pflanzen künftig womöglich auch anderswo anbaubar, sobald die Bauern gelernt haben, wie sie vermarktet werden können. Im Rahmen einer separaten Partnerschaft arbeitet er mit Umut Yucel zusammen, um die Einsatzmöglichkeiten der Pflanzenöle in der Lebensmittelindustrie sowie allgemein als Emulgator und Schmiermittel zu erforschen.

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