Bakterien, gute Verbündete der Ökologie

Bakterien können uns helfen, auf vielfältige Weise mit der Umwelt umzugehen. Von der Erzeugung alternativer Energien, die es uns manchmal sogar ermöglichen, unsere Abfälle loszuwerden, bis hin zur Reinigung kontaminierter Umgebungen infolge von Umweltkatastrophen.

In diesem Beitrag werden wir verschiedene Verwendungen von Bakterien sehen, die ebenso nützlich wie umweltfreundlich sind. Wissenschaftliche Erkenntnisse sind in vielen Fällen schockierend, aber vor allem stellen sie uns auf die Spur der erstaunlichen Entdeckungen, die die Zukunft sicherlich für uns bereithält. In erklären wir, warum Bakterien gute Verbündete der Ökologie sind.

Dekontaminationsanwendungen

Die Entdeckung wurde in einer PET-Müllkippe gemacht, einem der am häufigsten verwendeten Kunststoffe für die Herstellung von Flaschen zur Verwendung in Lebensmitteln sowie für die Textilindustrie.

Jedes Jahr werden Millionen Tonnen produziert, und das Recycling ist aufgrund seiner Schwierigkeit ein Problem. Dank Ideonella sakaiensis, einem Bakterium, das PET zu seiner wichtigsten Kohlenstoffquelle macht, könnte das Problem jedoch die Tage zählen.

Daraus können Wissenschaftler Enzyme entwickeln, die das Recycling anderer Kunststoffe erleichtern. Die Entdecker, japanische Wissenschaftler des Kyoto Institute of Technology und der Keio University, stehen nun vor der Aufgabe, dieses leistungsstarke Werkzeug zum Abbau unserer Kunststoffe einzusetzen.

Der Abbau von Öl ist ein weiterer Nutzen, den Bakterien uns geben. Auch dieses Mal basierte es auf einer Entdeckung, speziell des Bakteriums Oleispira antartica RB-8, das Kohlenstoff aus Kohlenwasserstoffen gewinnen kann.

Sein Metabolismus macht es zu einem echten Schatz, um von Ölverschmutzungen betroffene Polargebiete und Meeresböden zu reinigen. Obwohl es andere Bakterien gibt, die ebenfalls für diesen Zweck nützlich sind, macht ihre Wirksamkeit bei der Resistenz gegen hohen Salzgehalt und Umgebungen mit niedrigen Temperaturen es zu einer großen Entdeckung.

Lysinibacillus sphaericus ist auch für die Dekontamination von kontaminiertem Wasser und Boden von unschätzbarem Wert. Seine Verwendung ist seit mehr als fünf Jahren erfolgreich, da es Kohlenwasserstoffe und Schwermetalle speichern kann.

Im Gegenzug waren sowohl diese als auch andere Stämme bisher wirksam bei der Abtötung von Mücken, ohne dass Pestizide eingesetzt werden mussten, ein gefährlicher Überträger von Krankheiten, deren Schwere durch die fortschreitende globale Erwärmung noch verstärkt wird.

Beleuchtung und Biokraftstoffe

Wenn wir die Nacht auf die "natürlichste" Weise beleuchten wollen, ist es wichtig, auf die Natur zurückzugreifen. Ohne weiter zu gehen, zu biolumineszenten Bakterien. Das Glowee-Projekt ist ein Beispiel dafür, wie viel aus diesem natürlichen Phänomen gemacht werden kann, insbesondere unter Verwendung der Bakterien, die ein bekanntes Luciferin abbauen.

Durch ihre Verwendung bei der Beleuchtung von Postern oder Schaufenstern ist es ihnen gelungen, Elektrizität durch Biolumineszenz zu ersetzen. Der Prozess seiner Erzeugung beruht auf der Verwendung von Enzymbakterien, um die Verbindung abzubauen und ein grünlich blaues Leuchten freizusetzen. Das Potenzial für Nachtbeleuchtung in Städten ist enorm.

In einer anderen Reihenfolge sind Bakterien auch der Schlüssel zur Produktion einiger Arten von Biodiesel. Die Fälle sind sehr unterschiedlich, ebenso die angewandten Methoden. Eines der überraschendsten, von der University of Michigan in den USA erfundenen, trafen wir ihn erst vor einem Jahrzehnt.

Dank eines Enzyms, das in einer im Magen von Kühen lebenden Mikrobe vorhanden ist und deren Funktion darin besteht, die Verdauung von Weiden zu unterstützen, ist es entscheidend für die Produktion von Biodiesel. Wie diese Forscher herausfanden, kann das Enzym auch verwendet werden, um Pflanzenfasern in einfachen Zucker umzuwandeln, dessen Fermentation grundlegend ist, um Ethanol zu erzeugen, mit dem Fahrzeuge gefüttert werden können.

Zusätzlich zu dem Befund haben Forscher eine Methode für Pflanzen erfunden, um dieses Enzym einzuschließen. Die große Leistung bestand darin, sicherzustellen, dass das Gen, das das Enzym bildet, in die Pflanzenzelle transplantiert werden kann. Dies öffnet die Tür zur Herstellung von Biokraftstoffen aus der gesamten Anlage, einschließlich der traditionell weggeworfenen.

Das Ergebnis ist die Reproduktion des Prozesses, der im Magen der Kühe durchgeführt wird, um eine neue Technik zu erhalten. Genauso wie Kühe pflanzliche oder Zellulosefasern durch das Einwirken von Bakterien in Energie umwandeln, wird dies auch erreicht, um die Herstellung von Biokraftstoffen zu erleichtern.

Dank dieser neuen Technik können Sie die gesamte Anlage nutzen und eine bessere Leistung erzielen, ohne dass der Preis dafür feuert. Im Gegenteil, die Umwandlung von Cellulose in Biodiesel erfordert die Verwendung verschiedener Enzyme, die normalerweise zu einem günstigen Preis erworben werden. Jetzt werden diese Kosten jedoch vermieden und es ist möglich, Ethanol viel billiger herzustellen. Natürlich musste dafür eine gründliche Laborarbeit geleistet werden, die sich als kostspielig erwies. Schließlich hat sich der Erfolg gelohnt.

Andere ähnliche Projekte basieren auf nicht weniger überraschenden Entdeckungen. Die Universität von Tulane in New Orleans entdeckte eine wirklich merkwürdige Methode für das Papierrecycling. Dank der Wirkung eines als TU-103 getauften Bakteriums kann mit der Zellulose des Papiers Butanol hergestellt werden, ein Biokraftstoff, der sauber verbrennt und den CO2-Ausstoß reduziert.

Andererseits ermöglicht die Modifikation von Bakterien den Einsatz in Biokraftstoffproduktionssystemen, die wie Science-Fiction aussehen. Sie lassen uns unter anderem den Traum verwirklichen, Sonnenenergie in flüssigen Brennstoff umzuwandeln.

Die wissenschaftliche Entdeckung von Daniel Nocera, einem angesehenen amerikanischen Wissenschaftler, unterscheidet sich von anderen ähnlichen Versuchen. Seine ständigen Versuche, lebensfähige Brennstoffe zu finden, die von der Photosynthese von Pflanzen inspiriert sind, erreichen wahrscheinlich ihren maximalen Ausdruck.

Es ist ein ausgeklügeltes System, das ein genetisch verändertes Bakterium nutzt, um Sonnenenergie in Biokraftstoff umzuwandeln. Durch Sonnenenergie wird in einem ersten Schritt Wasserstoff aus dem Wasser gewonnen. Dann wandelt das modifizierte Bakterium der Art Ralstonia eutropha CO2 in Isopropanol um, einen Alkohol, der dann zur Verwendung als Kraftstoff flüssig werden muss.

Ihr Erfolg würde zu einer planetarischen Energiewende führen. Im Moment ist es jedoch eine wissenschaftliche Entdeckung. Die Kommerzialisierung ist noch weit entfernt, aber das Labor von Nocera unternimmt weiterhin kleine, aber entscheidende Schritte, um diesen neuen Kraftstoff zu verbessern.

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