In einer heißen Quelle im U.S.-Bundesstaat Nevada haben Wissenschaftler eine Mikrobe entdeckt, die sich als wertvolle Hilfe bei der Produktion von Biokraftstoffen erweisen könnte. Der primitive Einzeller gedeiht nicht nur bestens bei Temperaturen von über 95 Grad Celsius, er ernährt sich zudem bevorzugt von dem Pflanzenmaterial Zellulose.
„Dies sind die hitzetolerantesten Zellulose fressenden Archäa, die bisher entdeckt worden sind und die hitzebeständigste Zellulase überhaupt“, sagt Douglas S. Clark von der University of California in Berkeley. Archäa sind besonders ursprüngliche, bakterienähnliche Einzeller, die häufig in extremen Umweltbedingungen leben. Die Zellulase, das in der Mikrobe enthaltene Enzym, ist am aktivsten bei Temperaturen von 109°C, wie Laborversuche zeigten. Es ermöglicht den Mikroben zudem, ihren gesamten Kohlenstoffbedarf nur aus der kristallinen Zellulose zu decken.
„Unsere Hoffnung ist, dass diese und andere Organismen aus extremen Umgebungen – mit hohen Temperaturen, hohen Salz- oder Säuregehalten – uns Zellulasen liefern könnten, die unter den Bedingungen industrieller Anwendungen, wie der Produktion von Biotreibstoffen, effektiv funktionieren“, sagen die Forscher im Fachmagazin „Nature Communications“.
Hitzebeständige Enzyme für den Zellulose-Abbau gesucht
Zahlreiche industrielle und biotechnische Prozesse nutzen heute Enzyme, die ursprünglich von Mikroben aus extremen Standorten stammen. Mangelware sind jedoch bisher natürliche Enzyme, die das Pflanzenmaterial Zellulose auch bei höheren Temperaturen noch effektiv abbauen können. Eine solche Zellulase könnte beispielsweise die Produktion von Biotreibstoffen aus schwer zersetzbaren Pflanzenfasern wie dem schnell wachsenden Riesen-Chinaschilfgras (Miscanthus giganteus) erleichtern.
