Hefe braucht zum Leben normalerweise Nahrung wie andere Pilze, Tiere und Menschen. Wiener Forscher brachten Hefezellen aber bei, ihren Hunger wie Pflanzen mit Kohlendioxid (CO2) aus der Luft zu stillen. Das macht sie unabhängig von anderen Futterstoffen (Kohlenstoffquellen) und zu potenten Treibhausgas-Verzehrern. Die Studie erschien in der Fachzeitschrift "Nature Biotechnology".

Hefepilze stellen neben Brot und Bier auch Medikamente wie Insulin, Enzyme etwa für Waschmittel, industrielle Grundstoffe sowie Biotreibstoff her. Sie müssen dazu aber verkostet werden, etwa mit Zucker. Ein Team um Diethard Mattanovich vom Institut für Biotechnologie der Universität für Bodenkultur (Boku) und dem Austrian Centre of Industrial Biotechnology (ACIB) in Wien veränderte industrielle Hefezellen (Pichia pastoris), sodass sie CO2 aus der Luft fixieren und ohne anderen Kohlenstoffquellen (wie etwa Zucker) wachsen können.

Dazu brachten sie acht fremde Gene aus Spinat und Bakterien in die Hefezellen ein und zerstörten drei natürliche Hefegene. Auf diese Art wandelten sie den Methanol-Aufnahme-Stoffwechselweg der Hefezellen dermaßen um, dass er dem Kohlenstoff-Aufnahme-Zyklus (Calvin-Benson-Zyklus) von Pflanzen ähnelt. "Die CO2-Fixierung funktioniert also wie bei Pflanzen, aber die Energie dafür kommt nicht vom Licht, sondern ist chemische Energie aus Methanol", erklärte Mattanovich der APA.

Solche Hefezellen könnten nicht nur alle möglichen Dinge herstellen, ohne dass man sie dazu mit Zucker oder Ähnlichem füttern muss, sie nehmen auch ernst zu nehmende Mengen des Treibhausgases CO2 aus der Luft auf. "Ein einzelner, industriell üblicher Großfermenter von 500 Kubikmetern könnte mindestens 2.000 Tonnen CO2 pro Jahr binden - so viel wie rund 1.000 Autos pro Jahr ausstoßen", so der Forscher. Man könnte die Hefezellen zum Beispiel Bioplastik (Polylactat - PLA) herstellen lassen, sie würden dann für eine Tonne PLA eineinhalb Tonnen CO2 "aufbrauchen", rechnete Mattanovich vor.

Service: https://doi.org/10.1038/s41587-019-0363-0