Das Wissenschafts- und Technologieunternehmen Merck hat seinen mit 1 Million Euro dotierten jährlichen Insight Prize im Rahmen der Future Insight Days – 2021 in der Kategorie „Food Generation“ – an zwei amerikanische Forscher verliehen. Ting Lu, Professor für Bioengineering an der University of Illinois Urbana-Champaign, sowie Stephen Techtmann, Associate Professor für Biowissenschaften an der Michigan Technological University erhielten die Auszeichnung für ihr Projekt mithilfe von Mikroorganismen Plastikabfall zu zersetzen und aus den Abbauprodukten Protein als Nahrungsbaustein zu erhalten.

Belén Garijo, Vorsitzende der Geschäftsleitung von Merck, gratulierte den Gewinnern. Sie haben eine „bahnbrechende Technologie entwickelt mit der zukünftig sichere Nahrungsmittel auf nachhaltige Weise erzeugt werden“. Gleichzeitig ließen sich Umweltbelastungen – entstanden durch Plastikabfall und konventionelle Landwirtschaft – reduzieren. „Wir hoffen, dass der Future Insight Prize ihre Arbeit weiter voranbringen wird.“

Schwerpunkt der Forschung

„Der Schwerpunkt meines Labors liegt auf der synthetischen Mikrobiologie. Wir programmieren die Funktionen mikrobieller Zellen mithilfe von speziell entwickelten genetischen Schaltkreisen, um biologische Designprinzipien aufzudecken. So werden biotechnologische Anwendungen vorangetrieben“, sagte Ting Lu. Stephen Techtmann sagt: „Die in unserer Umwelt vorkommenden Mikroorganismen sind in der Lage, als Katalysatoren für eine ganze Reihe an chemischen Reaktionen zu fungieren. Viele könnten für industrielle Anwendungen relevant sein. Mein Labor untersucht, wie komplexe mikrobielle Gemeinschaften kooperieren können, um Funktionen zu erfüllen, die für die Industrie von Interesse sind.“ Beide Preisträger bedankten sich und hoffen, mit dem Preisgeld ihre Forschung vorantreiben zu können: „Mit unserer gemeinsamen Forschung wollen wir den in aller Welt erzeugten Plastikmüll in etwas Wertvolles umwandeln: Nahrung und Treibstoff.“

So könnte aus Plastikmüll Nahrung entstehen

Der Name ihres gemeinsamen Forschungsprojekts lautet „From Waste to Food: A Generator of Future Food“. Erforscht wird in diesem Zusammenhang eine effiziente, wirtschaftliche und vielseitig einsetzbare Technologie zur Umwandlung von Abfallprodukten z. B. aus Plastik in Nahrungsmittel Diese sollen alle benötigten Nährstoffe enthalten, ungiftig sowie förderlich für die Gesundheit sein. Ebenfalls könnten sie sich je nach Bedarf modifizieren lassen. Die Technologie verfügt somit über das Potenzial, Abfallprodukte in ernährungsphysiologisch wertvolle Inhaltsstoffe umzuwandeln. Damit lösen sie zwei Probleme auf einen Schlag : die Nahrungsmittelknappheit angesichts der wachsenden Weltbevölkerung und die Entsorgung von Plastikmüll.

Die in Entwicklung befindliche Technologie setzt auf synthetische mikrobielle Gemeinschaften. Die Mischung aus natürlichen und gezielt gentechnisch veränderten Mikroorganismen dient der effizienten Umwandlung von Abfällen in Nahrung. Mit dem Forschungsprojekt sind vier Ziele verknüpft:

1. Proof-of-Concept für die direkte Umwandlung von Polyethylenterephthalat (PET) in Proteinpulver
2. Erhöhung der Biosicherheit für die erzeugten Nahrungsmittel und die Umwelt
3. Integration von Nährstoffen und gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen
4. Ausweitung der Technologie auf andere Kunststoff- oder Abfallarten.

Die Forschungsarbeit wird als bahnbrechende Innovation den Grundstein für die Erzeugung von Nahrungsmitteln legen.