Amylase 2.0 - Umweltschutz durch neue Proteine

Jeder Mensch kennt Amylasen. Sie spalten Stärke in Zucker und bewirken, dass Semmeln nach längerem Kauen süß schmecken. Winzige Enzyme, die bei Mensch und Tier im Speichel der Mundhöhle und im Pankreas vorkommen. Sie sorgen auch dafür, dass Getreide keimt, Früchte süß und saftig werden und der Germteig ordentlich geht.

Amylasen können aber noch mehr: Unter anderem bereiten sie Stärke für die Ethanolproduktion auf und das in großen Mengen, wie das Beispiel des größten Bio-Ethanolwerks Österreichs zeigt, in dem jährlich 400.000 t Rohstoffe verarbeitet werden. Zur industriellen Verarbeitung sind hohe Temperaturen und damit ein erheblicher Energieaufwand notwendig. Jedes Grad, das dabei eingespart werden kann, senkt die Herstellungskosten und den CO2-Ausstoß.

Die energiesparende Verwendung funktioniert allerdings nur mit Proteinen, die genau für diese Bedürfnisse maßgeschneidert sind, mit designten Amylasen.
Genau dort setzte das Projekt der HLFS Ursprung an, österreichweit das erste Schulexperiment in dem noch jungen Forschungszweig der synthetischen Biologie. Mit Unterstützung ihres Betreuers Konrad Steiner und WissenschafterInnen vom Max-Planck-Institut für Biochemie haben die SchülerInnen versucht, den komplizierten Bauplan einer Amylase zu verändern. Und? Positiv, lautet das Fazit der minutiös protokollierten Versuchsreihe. Die spannenden Stunden im Labor brachten den jungen ForscherInnen Expertise, aber auch Gelegenheit mit renommierten WissenschafterInnen über Fragen des Klimaschutzes und der Ethik zu diskutieren.

Das Experiment selbst gelang mithilfe eines Bakteriums, das in der Lage ist, eine spezielle Aminosäure einzubauen. Was für Uneingeweihte unverständlich klingen mag, erwies sich für den Versuch als goldrichtig, denn die Messungen ergaben, dass die Amylase 2.0 wie ihr natürliches Pendant Stärke abbaut. Zum Erstaunen der Wissenschafterlnnen des Max-Planck-Instituts, die das innovative Projekt weiterverfolgen wollen. In der bevorstehenden Publikation werden auch die Forschungsergebnisse der jungen PionierInnen aus der land- und forstwirtschaftlichen Schule in Elixhausen angeführt und die erfolgreiche Kooperation mit den international renommierten WissenschafterInnen wird fortgesetzt.