Nachwachsende "Energiepflanzen" sollen einst fossile Brennstoffe ersetzen, so die Hoffnung. Wäre da nicht unter anderem das schwer zu knackende Lignin in der Pflanzenzellwand: Es behindert, die weiter zu verwertende Zellulose aus der Biomasse herauszulösen, weshalb das Verfahren bislang nicht wirtschaftlich ist. Wissenschaftler in den USA haben nun Pappeln genetisch so verändert, dass ihr Lignin leichter abzubauen ist, und damit die Ausbeute deutlich erhöht.

Genetisch veränderte Pappeln
© Shawn Mansfield, University of British Columbia
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Schon seit Längerem forschen John Ralph und seine Mitarbeiter am Great Lakes Bioenergy Research Center und der Michigan State University an einer Ligninvariante, mit der die bislang zur Trennung von Zellulose und Lignin notwendige Säurebehandlung überflüssig wird. Bei der Herstellung von Lignin erweisen sich Pflanzen als sehr flexibel: Bereitwillig fügen sie auch bestimmte molekulare Bausteine in das Gerüst ein, die dort natürlicherweise nicht vorkommen. Mit diesem Trick erzeugten Ralph und seine Kollegen ihr patentiertes "Zip-Lignin": Auf Grund von eingeschleusten speziellen Monomeren lässt sich das Ligningerüst unter Einfluss einer Lauge an diesen "Sollbruchstellen" in Form von Esterbindungen besser in kleinere Stücke zerlegen.

Nach erfolgreichen Versuchen in vivo gelang ihnen dies nun auch in Pappeln. Die Pflanzen entwickelten sich ganz normal, ohne Anzeichen irgendwelcher Schäden, so die Forscher. Die Ausbeute an Glukose (als Ausgangsstoff für die Ethanolherstellung) jedoch stieg im Vergleich zu nicht veränderten Pappeln deutlich: Während zuvor nur knapp 15 Prozent der pflanzlichen Trockenmasse "verzuckert" wurden, waren es nun über 25 Prozent.