Das Konzept passt: Plastik- (hier: PET) Abbau unter gleichzeitiger Bindung von CO2 mit Nutzung von Sonnenlicht ohne separate Energiezufuhr. Wirtschaftlich aber vermutlich nur möglich bei Freisetzung der (genmanipulierten) Organismen.
Fragen:
Was hat die Alge davon, so dass sie sich vermehrt und selbsterhaltend überleben kann (evolutionärer Vorteil)?
Wäre es technisch / wirtschaftlich nicht erfolgversprechender, die bereits existierenden freien Organismen / Bakterien konventionell weiter zu züchten (natürliche Auslese unter Zwangsbedingung reines Plastikangebot zur zellulären Energiegewinnung)?
Wie können die entstehenden enzymatisch erzeugten Zerlegungsprodukte in "nützlichen" Größenordnungen extrahiert und weiterverwendet werden?
Was macht man mit der entstandenen Biomasse (Nahrungsmittel/Futtermittel, Deponie des gebundenen CO2...)?
Gibt es im technischen Maßstab einen volkswirtschaftlichen Nutzen gegenüber der direkten Synthetisierung der entsprechenden Enzyme zur PET-Zerlegung?
Welche Risiken ergeben sich bei der Freisetzung der Algen?
Welche Projekte beschäftigen sich parallel dazu mit der Verbesserung der Marktreife von direkt biologisch abbaubaren "Plastik" Werkstoffen?
Fragen:
Was hat die Alge davon, so dass sie sich vermehrt und selbsterhaltend überleben kann (evolutionärer Vorteil)?
Wäre es technisch / wirtschaftlich nicht erfolgversprechender, die bereits existierenden freien Organismen / Bakterien konventionell weiter zu züchten (natürliche Auslese unter Zwangsbedingung reines Plastikangebot zur zellulären Energiegewinnung)?
Wie können die entstehenden enzymatisch erzeugten Zerlegungsprodukte in "nützlichen" Größenordnungen extrahiert und weiterverwendet werden?
Was macht man mit der entstandenen Biomasse (Nahrungsmittel/Futtermittel, Deponie des gebundenen CO2...)?
Gibt es im technischen Maßstab einen volkswirtschaftlichen Nutzen gegenüber der direkten Synthetisierung der entsprechenden Enzyme zur PET-Zerlegung?
Welche Risiken ergeben sich bei der Freisetzung der Algen?
Welche Projekte beschäftigen sich parallel dazu mit der Verbesserung der Marktreife von direkt biologisch abbaubaren "Plastik" Werkstoffen?
Lieber Win Breit,
Danke für Ihre Rückmeldung und die spannenden Denkanstöße.
Zu Ihren Fragen:
Unser Zeil ist es nicht die genmanipulierten Algen in die Umwelt freizusetzen, das dies unvorhersehbare Folgen haben könnte. Das Ziel ist viel mehr sie beispielsweise in Bioreaktoren oder Kläranlagen einzusetzen. Gerade bei der Wasseraufbereitung werden nämlich schon lange Mikroorganismen eingesetzt.
Der PET Abbau alleine bringt unserer Alge aktuell leider noch nichts. Am Ende des gesamten PET Abbauweges stehen allerdings Verbindungen die als Kohlenstoffquelle denkbar wären. So würde sich ein Nutzen für die Alge ergeben, der dem Abbau von PET auf längere Sicht entgegenkommen würde. Dieser Frage würden wir eventuell in einem nächsten Projekt nachgehen.
Das Problem an der Verwendung von Ideonella Sakaiensis (Bakterium, in dem der Abbauweg entdeckt wurde) zum Abbauen wäre, dass das abgebaute Plastik dann CO2 freisetzt. In Zeiten des Klimawandels wäre dies unserem Ziel, der Umwelt unter die Arme zu greifen, abträglich.
Die Weiterverwendung der Abbauprodukte (Terephthalate und Ethylenglycol) würde wohl in erster Linie zum erneuten Herstellen von PET erfolgen. Auf lange Sicht ist es jedoch sinnvoller, die Alge durch weitere gentechnische Veränderungen dazu zu befähigen, wertvolle Produkte aus PET zu bilden, wie beispielsweise cyclische Aminosäuren. Eine Aufreinigung dieser Produkte im grosstechnischen Massstab steckt allerdings die Tatsache im Wege, dass die Algenbiotechnologie noch in einer Entwicklungsphase steckt.
An diesem Problem greifen wir jedoch auch an - nach unserem Projekt wird Chlamydomonas Reinhardtii als Organismus im Rahmen des iGEM-Wettbewerbs etabliert sein, was die Generierung neuer Daten und das Durchführen neuer Experimente ungemein fördert.
Gegenüber der direkten Synthese der Enzyme ist es augenscheinlich besser, die Enzyme in einem Mikroorganismus herzustellen, der im Grossen und Ganzen CO2, Wasser und Licht zur Herstellung benötigt.
Für die grosstechnische Herstellung müsste man alle Komponenten seperat herstellen (also aus der Industrie beziehen), was energetisch viel aufwendiger ist.
Eine Gefahr der Freisetzung der Alge ist zum Beispiel der Gentransfer. Zunächst würde man denken, dass es gut ist, weiteren Organismen durch diesen Gentransfer den Plastikabbau zu ermöglichen. Jedoch sind Langzeitfolgen des Einbringens von GMOs in die Umwelt sehr schwer abzuschätzen.
Mit Projekten, die sich mit biologisch abbaubaren Plastikvarianten auseinandersetzen, hatten wir bisher leider keinen Kontakt.
Vielen Dank für Ihr Interesse und Ihre Fragen,
Ihr iGEM-Team an der Humboldt-Universität zu Berlin
Danke für Ihre Rückmeldung und die spannenden Denkanstöße.
Zu Ihren Fragen:
Unser Zeil ist es nicht die genmanipulierten Algen in die Umwelt freizusetzen, das dies unvorhersehbare Folgen haben könnte. Das Ziel ist viel mehr sie beispielsweise in Bioreaktoren oder Kläranlagen einzusetzen. Gerade bei der Wasseraufbereitung werden nämlich schon lange Mikroorganismen eingesetzt.
Der PET Abbau alleine bringt unserer Alge aktuell leider noch nichts. Am Ende des gesamten PET Abbauweges stehen allerdings Verbindungen die als Kohlenstoffquelle denkbar wären. So würde sich ein Nutzen für die Alge ergeben, der dem Abbau von PET auf längere Sicht entgegenkommen würde. Dieser Frage würden wir eventuell in einem nächsten Projekt nachgehen.
Das Problem an der Verwendung von Ideonella Sakaiensis (Bakterium, in dem der Abbauweg entdeckt wurde) zum Abbauen wäre, dass das abgebaute Plastik dann CO2 freisetzt. In Zeiten des Klimawandels wäre dies unserem Ziel, der Umwelt unter die Arme zu greifen, abträglich.
Die Weiterverwendung der Abbauprodukte (Terephthalate und Ethylenglycol) würde wohl in erster Linie zum erneuten Herstellen von PET erfolgen. Auf lange Sicht ist es jedoch sinnvoller, die Alge durch weitere gentechnische Veränderungen dazu zu befähigen, wertvolle Produkte aus PET zu bilden, wie beispielsweise cyclische Aminosäuren. Eine Aufreinigung dieser Produkte im grosstechnischen Massstab steckt allerdings die Tatsache im Wege, dass die Algenbiotechnologie noch in einer Entwicklungsphase steckt.
An diesem Problem greifen wir jedoch auch an - nach unserem Projekt wird Chlamydomonas Reinhardtii als Organismus im Rahmen des iGEM-Wettbewerbs etabliert sein, was die Generierung neuer Daten und das Durchführen neuer Experimente ungemein fördert.
Gegenüber der direkten Synthese der Enzyme ist es augenscheinlich besser, die Enzyme in einem Mikroorganismus herzustellen, der im Grossen und Ganzen CO2, Wasser und Licht zur Herstellung benötigt.
Für die grosstechnische Herstellung müsste man alle Komponenten seperat herstellen (also aus der Industrie beziehen), was energetisch viel aufwendiger ist.
Eine Gefahr der Freisetzung der Alge ist zum Beispiel der Gentransfer. Zunächst würde man denken, dass es gut ist, weiteren Organismen durch diesen Gentransfer den Plastikabbau zu ermöglichen. Jedoch sind Langzeitfolgen des Einbringens von GMOs in die Umwelt sehr schwer abzuschätzen.
Mit Projekten, die sich mit biologisch abbaubaren Plastikvarianten auseinandersetzen, hatten wir bisher leider keinen Kontakt.
Vielen Dank für Ihr Interesse und Ihre Fragen,
Ihr iGEM-Team an der Humboldt-Universität zu Berlin
