In mehreren, aktuellen Schwerpunktprojekten setzt sich das Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) zum Ziel, Lösungen gegen Klimawandel und Versorgungsunsicherheit von Nahrungs- und Futtermitteln zu entwickeln. Ein Schwerpunkt daraus liegt auf einem neuartigen Carbon-Utilization-Prozess, bei dem das schädliche Treibhausgas CO2 in hochwertiges Protein verwandelt wird. Dabei kommt der chemolithotrophe Organismus namens Cupriavidus necator zum Einsatz. Diese Bakterien sind in der Lage, CO2 als alleinige Kohlenstoffquelle zu verwenden und somit auf Zucker oder andere organische Substanzen aus landwirtschaftlicher Produktion als Kohlenstoffquelle völlig verzichten zu können. Für die Umsetzung des Prozesses benötigt das Bakterium lediglich Wasserstoff. Am Ende des Prozesses kann C. necator in seiner Biomasse bis zu 80% an hochwertigem Protein einlagern – und das umweltfreundlich und platzsparend.
Die Forscher planen, konkrete Anwendungen industriell umzusetzen. Dazu wurde 2021 die aus dem acib hervorgehende, steirische Firma Econutri gegründet. Ziel ist, Bioreaktoren mit Industriegroßanlagen zu koppeln, um CO2 beispielsweise aus Abgasen von Industrieanlagen zu verwenden. Ein sich in Betrieb befindlicher Pilotreaktor schafft derzeit die notwendigen Grundlagen für einen wirtschaftlichen Bioprozess. In weiterer Folge sollen die Erkenntnisse in die Planung einer Großanlage fließen, um Proteine in den nächsten Jahren im Multi-Tonnen-Maßstab produzieren zu können.
Die hergestellten Proteine können als Produkte etwa direkt an Tiere verfüttert werden, darunter Fische, Hühner oder Schweine. Der Prozess hilft dabei, weder Meere noch Landflächen zu belasten, da die Futtermittel direkt im Bioreaktor hergestellt werden. Außerdem könnte dadurch eine zusätzliche, alternative Form der Nahrungserzeugung geschaffen werden, die ohne Anbau- und Weideflächen und mit weniger Ressourcen auskommt. Da die Landwirtschaft derzeit bis zu 37 Prozent an allen menschgemachten Treibhausgasen freisetzt – insbesondere die Massentierhaltung und der durch sie entstehende Klimakiller Methan, ein Gas, das um das 25-fache schädlicher ist als CO2 – denken die Forscher darüber nach, unterschiedliche Proteinprodukte für die humane Ernährung zu produzieren. Beispiele dafür sind Proteinnahrungsergänzungsmittel aber auch Spezialnahrung für Menschen mit besonderen Ernährungsbedürfnissen. Die Grundtechnologie könnte zukünftig auch dazu genutzt werden, umweltfreundliches Bioplastik herzustellen.
