CO2 ist künftig Bestandteil von Lebensmitteln

CO2: Wissenschaftler wandeln Klimagas in nahrhafte Proteine um (Bild: pixabay.com, TheDigitalArtist)

Xi'an/Tianjin (pte013/22.01.2025/11:30) - Forscher der Xi'an Jiaotong-Universität ( http://en.xjtu.edu.cn/ ) und des Tianjin-Instituts für industrielle Biotechnologie ( http://english.tib.cas.cn/ ) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften nutzen CO2 zur Herstellung von Nahrungsmitteln. CO2 aus der Luft oder aus Biogasanlagen wird mithilfe von grünem Strom und Bakterien in einzellige Proteine (SCP) umwandelt. Es entsteht ein Nahrungsmittel, das reich an essenziellen Aminosäuren ist. Sie sind eine hervorragende Ergänzung für Tierfutter und auch ein Kandidat für die menschliche Ernährung. Das Verfahren integriert anaerobe und aerobe mikrobielle Prozesse und verwendet Acetat als wichtiges Zwischenprodukt.

Zweistufiges Verfahren

In Stufe eins wird die mikrobielle Elektrosynthese genutzt, ein Verfahren zur CO2-Umwandlung in wertvolle Basischemikalien durch Nutzung elektrischer Energie, die im Idealfall umweltneutral erzeugt wird. Das geschieht in einer Brennstoffzelle durch die Reaktion mit elektrosensitiven Mikroben, die als Biofilm auf der Kathode der Zelle wachsen. In diesem Fall ist das Produkt Acetat, eine Faser, die ansonsten aus Holz gewonnen wird.

Im zweiten Schritt wandeln aerobe Bakterien, insbesondere Alcaligenes, das Acetat in SCP um. Durch den kontinuierlichen Kreislauf des Mediums zwischen den beiden Reaktoren erreichten die Forscher ein bemerkenswertes Zelltrockengewicht von 17,4 Gramm pro Liter und ein Proteingehalt von 74 Prozent. Damit übertreffen sie traditionelle Proteinquellen wie Fisch- und Sojamehl.

Umweltprobleme lösen

"Angesichts der weltweit steigenden Nachfrage nach Lebensmitteln und des sich verschärfenden Klimawandels stellt diese Technologie einen bedeutenden Schritt in Richtung einer kohlenstoffkreislaufbasierten Wirtschaft dar, bei der Treibhausgase in nahrhafte Lebensmittel umgewandelt werden und die Umweltbelastung reduziert wird", heißt es. Das Verfahren zeige das hohe Potenzial von Biohybridsystemen, die Lebensmittelproduktion zu revolutionieren und Umweltprobleme anzugehen.

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