Weiße Biotechnologie

aus der Sendung vom Donnerstag, 5.3.2009 | 22.00 Uhr | SWR Fernsehen

Tiefgefrorene Mikroben sind die Grundlage der Brain AG in Zwingenberg an der Bergstraße: „In diesen Schalen sind jeweils 96 Kulturen von Mikroorganismen aus unterschiedlicher Herkunft, die hier tiefgekühlt gelagert werden. Hier steht bei minus 86 Grad, oben steht bei minus 83 Grad, wo man die Mikroorganismen für unbegrenzte Zeit lagern kann“, erklärt der Chef Holger Zinke.

Mikroben aus heißen Quellen

Hauptsache sie bekommen keinen Schnupfen. Schließlich stammen Teile der gelagerten Mikroben aus heißen Quellen. Andere wiederum fristeten einst in Tropfsteinhöhlen ein beschauliches Dasein. Doch am liebsten sammeln die Zwingenberger ihre Mikroben aus den heimischen Böden - und das sehr erfolgreich.

„Ich glaube nicht, dass es weltweit noch andere Sammlungen dieser Komplexität und dieser Charakterisierung gibt. Insofern ist das hier schon einzigartig und das ist tatsächlich auch unsere Schatzkammer“, erklärt Holger Zinke nicht ohne Stolz.

Mikroben als winzige Chemiefabriken

Die Mikroorganismen könnten eines Tages Erdöl als wichtigsten Rohstoff der Chemieindustrie ersetzen. Denn die Mikroben sind nichts anderes als winzige Chemiefabriken. Nur brauchen sie bei gleicher Leistung wesentlich weniger Energie als ein herkömmliches Werk. Schon heute werden mit Hilfe der Enzyme, die Mikroben produzieren, Kunststoffe hergestellt oder Waschmittel, die bei niedrigeren Temperaturen reinigen. Sogar Kosmetika sind schon möglich.

Die Forscher in Zwingenberg suchen pausenlos nach neuen Anwendungen für die Mikroben, denn noch kennt die Industrie nur einen Bruchteil der Möglichkeiten, weiß Holger Zinke: „Wir müssen davon ausgehen, dass industriell nur etwa 130 Enzyme genutzt werden. Aus ungefähr 100 Mikroorganismen in einer Bodenprobe gibt es etwa 5.000 Mikroorganismen. Und jeder dieser einzelnen Mikroorganismen bildet Proteasen oder Amylasen, also Stärke abbauende Enzyme oder andere Biokatalysatoren und wir sind auf der Suche nach neuen Enzymen. Enzymprototypen.“

Gesucht: Stärke abbauende Enzyme

Niemand rückt den Mikroben so erfolgreich auf die Pelle wie das Team um Holger Zinke. Der erklärt: „Sie haben einen Mikroorganismus, der hat DNA. Diese DNA ist der Bauplan für ein Enzym. Dieses Enzym wird produziert. In einer Erdprobe (...) sind eben nicht nur ein Mikroorganismus, sondern Tausende. Und in jedem dieser Mikroorganismen findet sich DNA.“

Genau die wollen die Biotechniker haben. Deshalb zerstören sie die Mikroorganismen der Bodenprobe mit flüssigem Stickstoff. Übrig bleiben nur noch Tausende von Erbgutschnipsel, in denen die Eigenschaften und Fähigkeiten der gespeichert sind. Diese DNA wird dann in einen Empfängermikroorganismus übertragen. Dieser Organismus macht dann das Enzym. Dank dieses Verfahrens können die Zwingenberger die Eigenschaften jeder x-beliebigen Mikrobe in züchtbare Mikroorganismen übertragen.

Biotechnologie in der chemischen Industrie

Holger Zinke: „Wir müssen einfach sagen, dass die Biotechnologen in der Chemieindustrie nach wie vor in der Minderheit sind und an Spezialanwendungen arbeiten. Es gibt manche Chemiekonzerne, die schon 30 Prozent ihres Umsatzes mit biotechnischen Mitteln herstellen, da gibt es mehr Biologen. Aber es gibt andere Chemieunternehmen, da ist es vielleicht nur ein Prozent oder zwei. Das bedeutet, dass Sie nicht an jeder Straßenecke einen Biotechnologen finden, der mit Metagenomanalysen umgehen kann und in diesem Maße neue Enzyme findet.“

Da Holger Zinkes Verfahren auch dafür sorgt, dass immer weniger Energie verbraucht wird, bekam er 2008 den Umweltpreis verliehen. Zur Zeit konzentriert sich Zinke noch darauf, die Industrie mit neuen Mikroben zu beliefern. Doch er denkt auch weiter. Schließlich lässt sich das große Geld vor allem mit der Produktion machen. So haben auch die Großen der Branche einst angefangen.

Die Weiße Biotechnologie ist erst am Anfang. Doch schon jetzt ist klar: Sie wird die Chemieindustrie revolutionieren und umweltfreundlicher machen.