Die Nylonherstellung könnte durch die Entdeckung revolutioniert werden, dass Bakterien eine Schlüsselchemikalie in den Prozess einbeziehen können, ohne schädliche Treibhausgase auszustoßen.
Wissenschaftler haben eine nachhaltige Methode entwickelt, um eine der wertvollsten Industriechemikalien der Welt - bekannt als Adipinsäure - herzustellen, die eine wichtige Zutat für die Herstellung von Nylon darstellt. Mehr als zwei Millionen Tonnen des vielseitigen Stoffes, der zur Herstellung von Kleidung, Möbeln und Fallschirmen verwendet wird, werden jedes Jahr weltweit mit einem Marktwert von rund 5,5 Milliarden Euro produziert.
Die industrielle Produktion von Adipinsäure beruht in aller Regel auf fossilen Brennstoffen. Sie geht einher mit der Emission großer Mengen Lachgas. Hierbei handelt es sich um ein Treibhausgas, das in seiner Umweltwirkung dreihundertmal stärker ist als Kohlendioxid. Eine nachhaltige Produktionsmethode sei dringend erforderlich, um die Umweltschäden zu reduzieren.
Wissenschaftler der Universität Edinburgh/England veränderten haben vielleicht einen vielversprechende Lösung entdeckt. Sie veränderten den genetischen Code der Darmbakteriums Escherichia Coli (E. Coli) im Labor. Die modifizierten Zellen wurden in flüssigen Lösungen angebaut, die eine natürlich vorkommende Chemikalie, sogenanntes Guaiacol, enthalten. Diese Substanz ist der Hauptbestandteil einer Verbindung, die Pflanzen ihre Form verleiht. Ergebnis: Nach einer 24-stündigen Inkubationszeit verwandelten die modifizierten Bakterien das Guaiacol in Adipinsäure, ohne Lachgas zu produzieren. Für die Industrie von Interesse ist: Der umweltfreundliche Ansatz soll sich laut den Wissenschaftlern so skalieren lassen, dass sich Adipinsäure im industriellen Maßstab herstellen lässt.
Hauptautor der Studie Jack Suitor, Doktorand an der School of Biological Sciences der University of Edinburgh: "Es ist das erste Mal, dass Adipinsäure direkt aus Guaiacol hergestellt wird, einem der größten ungenutzten erneuerbaren Ressourcen auf dem Planeten. Das könnte die Art und Weise, wie Nylon hergestellt wird, völlig verändern."
"Wenn sich Bakterien so programmieren lassen, dass sie Nylon aus Pflanzenabfällen herstellen", sagt Dr. Stephen Wallace, Principle Investigator der Studie, also wie es derzeit auf herkömmliche chemische Weise nicht funktioniert -, werden wir uns fragen müssen, was sie sonst noch tun könnten und wo die Grenzen liegen. Wir alle kennen die Verwendung von Mikroben, um Lebensmittel und Bier zu fermentieren - jetzt können wir Materialien und Medikamente fermentieren. Die Möglichkeiten dieses Ansatzes, eine nachhaltige Zukunft zu schaffen, sind vielversprechend."
