Zellwände für Biokraftstoffe einreißen
Es wird deutlich, dass sich unsere von fossilen Brennstoffen abhängige Wirtschaft nicht für unbegrenzte Zeit auf diese Energieform verlassen kann. Daraus ergibt sich ein dringender Bedarf an alternativen Brennstoffen. Pflanzliche Biomasse, auch bekannt als Lignocellulose, gewinnt als unerschöpfliche Rohstoffquelle für Brennstoffe an Boden. Dank ihrer Zusammensetzung aus energiereichen Polysacchariden ist Biomasse für die Vergärung zur Herstellung von Bioethanol und anderen Produkten ideal. Jedoch sind sie aufgrund ihrer komplexen Zellwandstruktur sehr resistent gegen Zersetzung, wodurch die Umwandlung in Zucker (Verzuckerung) zu einer großen technologischen Hürde wird, die für mit Pflanzen betriebene Bioraffinerien überwunden werden muss. Das Hauptziel des EU-finanzierten Projekts "Improving plant cell walls for use as a renewable industrial feedstock" (Renewall) bestand darin, unser Wissen über pflanzliche Zellwände auszubauen und damit den Verzuckerungsvorgang zu verbessern. Pflanzen mit geänderten Wandeigenschaften könnten somit für die Gewinnung von Biokraftstoffen genutzt werden. Es wurde angenommen, dass einige Pflanzengene, die in der Zellwandbiosynthese involviert sind, oder andere (oft mikrobielle) Gene die Pflanzenzelleigenschaften ändern oder Wandpolymere zerstören könnten, wenn sie in Pflanzen exprimiert werden. Nach der Identifizierung und dem Klonen würden diese Gene in genetisch veränderte (GV) Arten integriert werden und zu besserem Pflanzenrohstoff für Bioraffinerien führen. Die Wissenschaftler führten ein genetisches Screening an mutierten oder transgenen Pflanzen durch, die gealterte Zellwände oder Verwertbarkeit aufwiesen. Es wurden wichtige Gene ermittelt, die neben anderen die Verwertbarkeit von Zellwänden verbessern. Diese anderen Gene waren bei Lignin und sekundärer Zellwandbiosynthese beteiligt. Mit dieser Information wurden Modellpflanzen erfolgreich genetisch verändert und ihre Zellwandstruktur, Cellulosebiosynthese und Verwertbarkeit geändert. Zusammen mit grundlegenden biochemischen Studien des Verzuckerungsprozesses ermöglichten diese Daten einen wichtigen Einblick, was die Verwertbarkeit von Biomasse steuert und wie sie in Biomassepflanzen geändert werden könnte. Die Wissenschaftler des Projekts Renewall erhoffen sich von diesem tiefgründigen Verständnis, dass sie kenntnisreiche Strategien für die Generation der Biomassepflanzen entwickeln können, die für die Anwendung für Biokraftstoffe und in Bioraffinerien verbessert wurden.
