Fütterung von Bakterien mit Algen, um kompostierbaren Kunststoff herzustellen

Patricia Maia Noronha ist eine freiberufliche Autorin in Lissabon, Portugal.

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Jesus E. Rodriguez ist Bioprozessingenieur an der ULUU in Watermans Bay, Australien. Bildnachweis: Giacomo d'Orlando für Natur

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Mein Team und ich stellen Biokunststoffe aus einfachen erneuerbaren Inhaltsstoffen her: Salzwassermikroben, Algen und Meerwasser. Die Algen stellen eine Kohlenstoffquelle für die Fermentation dar, ähnlich wie bei der Herstellung von Bier durch die Fermentierung von Hopfen. Die Salzwassermikroben produzieren auf natürliche Weise Polymere, sogenannte Polyhydroxyalkanoate (PHAs), die viele, vielleicht sogar alle synthetischen Kunststoffe ersetzen könnten. Und diese PHAs sind biologisch abbaubar, selbst unter kalten, dunklen Bedingungen wie in der Tiefsee. Im Gegensatz zu anderen Biokunststoffen kompostiert sich dieses Material auch selbstständig im Hausmüll.

Auf diesem Foto vom Mai 2023 füge ich in meinem Labor bei ULUU, einem Biotechnologieunternehmen in Watermans Bay, Australien, einer Bakterienkolonie eine Meerwasserlösung hinzu. Durch das Salzwasser explodieren die Zellen und geben PHAs an die Lösung ab. Ziel von ULUU ist es, alle synthetischen Kunststoffe durch Biopolymere zu ersetzen.

Ich habe einen kurvenreichen Weg genommen, um hierher zu gelangen. Ich habe Agrarindustrietechnik an der Lisandro Alvarado Central Western University in Barquisimeto, Venezuela, meinem Heimatland, studiert. In meinem letzten Semester, das ich an der Universität Padua in Italien absolvierte, nutzte ich Fermentation zur Herstellung von Bioethanol, einer erneuerbaren Energiequelle. Dort habe ich promoviert und anschließend als Postdoktorand an der Universität Verona, Italien, geforscht, wobei ich mich auf die mikrobielle Produktion von PHAs konzentrierte. Ich bin letzten August zu ULUU gekommen.

Die meisten PHA-Hersteller verwenden Glukose aus Mais oder Zuckerrohr. Algen haben den Vorteil, dass sie schnell und kostengünstig wachsen und wir sie nicht aus der globalen Nahrungsmittelversorgung entfernen müssen.

Unsere Biokunststoffe werden für den Einsatz in Knöpfen und Behältern getestet. Wir möchten Alternativen für jede Branche bieten, die Kunststoff verwendet, von der Verpackung bis zur Schreibwarenindustrie. Unsere neueste Kreation ist eine Faser für Textilien.

ULUU ist ein multikulturelles Team von 16 Menschen aus der ganzen Welt. Wir haben eine gemeinsame Vision: eine Welt, in der Kunststoffe von Bakterien und nicht von Chemiefabriken stammen.

Natur620, 460 (2023)

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-02499-4

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