Viele Pflanzen stellen sogenannte Naturstoffe her, die sie vor schädigender UV-Strahlung, Pilzinfektionen oder Fressfeinden schützen, oder Bestäuber anlocken sollen. Unter diesen mehr als 200.000 bisher bekannten pflanzlichen Naturstoffen gibt es unzählige, die zusätzlich vielversprechende pharmakologisch interessante Eigenschaften haben. Allerdings werden diese interessanten Verbindungen häufig nur in sehr geringen Mengen von den jeweiligen Pflanzen gebildet, sodass es schwer ist ausreichende Mengen für ihre Erforschung oder gar eine zukünftige Anwendung zu erhalten.

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Ein Gastbeitrag von Leon Kirschgens & Jacqueline Plaster (everwave)

Der Begriff der Bioökonomie ist in den vergangenen Jahren immer prominenter geworden. Richtig angewendet, könnte sie nicht nur unsere Wirtschaft, sondern auch jeden Einzelnen von uns verändern. Das birgt enormes Potenzial – wie lässt es sich nutzen?

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3 min – so viel Zeit hatte Dr. Eduardo Melo ein komplexes Zusammenspiel aus Nanotechnologie und Biotechnologie zu erklären. Die „Falling Walls Conference“ (alias „Berlin Science Week“) findet jedes Jahr zum Tag des Mauerfalls am 9. November in Berlin statt. Denn die Falling Walls Conference will Mauern einreißen und Grenzen überwinden: In den Köpfen, im Denken und im Handeln [BMBF].

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Brot, Wein, Bier, Käse – bereits seit Jahrtausenden werden biotechnische Anwendungen vom Menschen angewandt. Dabei arbeiten die wichtigsten Helfer der Biotechnologie im Verborgenen: Bakterien, Hefen, Mikroalgen und Enzyme sind für den Menschen unsichtbar, aber trotzdem überall im Einsatz. Doch kann die Biotechnologie auch helfen die Zukunft zu gestalten und vielleicht sogar zu retten? Dieser Frage geht das Futurium in seinem Online-Wissensmagazin „Mit Biotech die Welt retten. Geht das?“ auf den Grund:

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In biotechnologischen Produktionsprozessen werden Mikroorganismen mit außergewöhnlichen Eigenschaften eingesetzt. Sie stammen z.B. aus dem Boden, dem Verdauungsapparat, von Pflanzenoberflächen oder aus dem Wasser. Im Labor lebt eine solcher Mikroorganismus in einem gerührten Gefäß mit ca. 0,5-20 L Volumen (sogenannten Bioreaktoren). Hier werden alle Umgebungsbedingungen präzise kontrolliert. Für die darin lebenden Mikroorganismen ist ein solcher Bioreaktor das reinste Schlaraffenland: Es gibt Nahrung im Überfluss, die Temperatur ist im Wohlfühlbereich und an Luft zum Atmen mangelt es auch nicht.

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Mikroorganismen sind immer bestens an ihre natürliche Umgebung angepasst. Die Evolution hat dafür gesorgt, dass sie die verfügbaren Nährstoffe effizient nutzen können und darüber hinaus gegen schädliche Einflüsse gewappnet sind (nach Charles Darwin’s: „Survival of the Fittest”). Aber was passiert, wenn Biotechnologen ganz neue Stoffwechselwege in Mikroorganismen einbauen, um damit z. B. alternative Nährstoffquellen für die biotechnologische Produktion nutzbar zu machen?

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Biotechnologie arbeitet im Verborgenen. Die Produkte von Biotech-Firmen kann man selten im Laden kaufen. Aber für die Herstellung unglaublich vieler Supermarkt-Produkte – zum Beispiel im Bereich Lebensmittel, Getränke, Nahrungsergänzungsstoffe oder Waschmittel – wird Biotechnologie gebraucht. Die Biotechnologie-Branche liefert hierfür chemische Grundstoffe, pharmazeutische Substanzen, Enzyme oder Zellkulturen. Tierfutter enthält biotechnologisch produzierte Nahrungsergänzungsstoffe, Waschmittel beinhaltet biotechnologisch hergestellte Enzyme, Vitamine werden mit Hilfe von Mikroorganismen hergestellt und die meisten Milchprodukte sind ohne den Einsatz mikrobieller Kulturen oder Enzyme gar nicht denkbar, geschweige denn alkoholische Getränke. Die Liste der Branchen, die auf biotechnologische Produkte und Prozesse angewiesen sind, lässt sich problemlos erweitern: Chemie, Pharmazie, Materialherstellung, Landwirtschaft, Treibstoffproduktion und vieles mehr.

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