Umwandlung von Plastikabfällen in Nahrung

Ting Lu und Stephen Techtmann erhalten mit 1 Mio. € dotierten Future Insight Prize 2021

15.07.2021 - Deutschland

Merck hat die Gewinner seines Future Insight Prize 2021 bekannt gegeben. Der mit 1 Mio. € dotierte Preis in der diesjährigen Kategorie „Food Generation“ wurde im Rahmen der Future Insight Days in Darmstadt an Ting Lu, Professor für Bioengineering an der University of Illinois Urbana-Champaign, USA, sowie Stephen Techtmann, Associate Professor für Biowissenschaften an der Michigan Technological University, USA, vergeben. Die beiden Wissenschaftler zersetzen in ihrem Projekt Plastikabfall mithilfe von Mikroorganismen und erzeugen anschließend aus den Abbauprodukten Protein als Nahrungsbausteine. Anlässlich der Future Insight Days 2021 wurde am Vortag der Verleihung des Future Insight Prize zudem der mit 30.000 € dotierte Spinoff Prize an das Start-up HighT-Tech mit Sitz im US-Bundesstaat Maryland vergeben.

„Die Gewinner des diesjährigen Future Insight Prize haben eine bahnbrechende Technologie entwickelt, mit der zukünftig sichere Nahrungsmittel auf nachhaltige Weise erzeugt und gleichzeitig die durch Plastikabfall und konventionelle Landwirtschaft verursachten Umweltbelastungen reduziert werden könnten“, sagte Belén Garijo, Vorsitzende der Geschäftsleitung von Merck. „Wir gratulieren Ting Lu und Stephen Techtmann zu ihrer vielversprechenden Forschung und hoffen, dass der Future Insight Prize ihre Arbeit weiter voranbringen wird.“

„Der Schwerpunkt meines Labors liegt auf der synthetischen Mikrobiologie, bei der die Funktionen mikrobieller Zellen mithilfe von speziell entwickelten genetischen Schaltkreisen programmiert werden, um biologische Designprinzipien aufzudecken und biotechnologische Anwendungen voranzutreiben“, sagte Ting Lu. „Die in unserer Umwelt vorkommenden Mikroorganismen sind in der Lage, als Katalysatoren für eine ganze Reihe an chemischen Reaktionen zu fungieren, von denen viele für industrielle Anwendungen relevant sein könnten. Mein Labor untersucht, wie komplexe mikrobielle Gemeinschaften kooperieren können, um Funktionen zu erfüllen, die für die Industrie von Interesse sind“, sagte Stephen Techtmann. Beide Preisträger bedankten sich auf der Veranstaltung bei Merck für die gemeinsame Auszeichnung und das damit verbundene Preisgeld von 1 Mio. €, mit dem sie ihre Forschung vorantreiben können: „Mit unserer gemeinsamen Forschung wollen wir den in aller Welt erzeugten Plastikmüll in etwas Wertvolles umwandeln: Nahrung und Treibstoff.“

Der Name ihres gemeinsamen Forschungsprojekts lautet „From Waste to Food: A Generator of Future Food“. Erforscht wird in diesem Zusammenhang eine effiziente, wirtschaftliche und vielseitig einsetzbare Technologie zur Umwandlung von Abfallprodukten z. B. aus Plastik in Nahrungsmittel, die alle benötigten Nährstoffe enthalten, ungiftig sowie förderlich für die Gesundheit sind und sich zudem je nach Bedarf modifizieren lassen. Die Technologie verfügt somit über das Potenzial, Abfallprodukte in ernährungsphysiologisch wertvolle Inhaltsstoffe umzuwandeln und damit zwei Probleme auf einen Schlag zu lösen: die Nahrungsmittelknappheit angesichts der wachsenden Weltbevölkerung und die Entsorgung von Plastikmüll. Die in Entwicklung befindliche Technologie setzt auf synthetische mikrobielle Gemeinschaften – eine Kombination aus natürlichen und gezielt gentechnisch veränderten Mikroorganismen – zur effizienten Umwandlung von Abfällen in Nahrung. Mit dem Forschungsprojekt sind vier Ziele verknüpft: Proof-of-Concept für die direkte Umwandlung von Polyethylenterephthalat (PET) in Proteinpulver (Ziel 1), Erhöhung der Biosicherheit für die erzeugten Nahrungsmittel und die Umwelt (Ziel 2), Integration von Nährstoffen und gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen (Ziel 3) sowie Ausweitung der Technologie auf andere Kunststoff- oder Abfallarten (Ziel 4). Die Forschungsarbeit wird als bahnbrechende Innovation den Grundstein für die Erzeugung von Nahrungsmitteln legen.

Erstmals ausgelobt wurde der Future Insight Prize von Merck im Jahr 2018. Der mit bis zu 1 Mio. € dotierte Wissenschaftspreis wird seit 2019 jährlich für wegweisende Forschung zur Realisierung von vier visionären sogenannten „Dream Products“ vergeben:

2019: Pandemic Protector – schnellerer Schutz vor neu auftretenden Krankheitserregern (Bereich Gesundheit)
2020: Multi-Drug Resistance Breaker – Lösung des Problems der antibakteriellen Resistenz gegen zahlreiche Antibiotika (Bereich Gesundheit)
2021: Food Generation – Technologie, die einen Beitrag zur Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung leistet (Bereich Ernährung), indem sie die Umwandlung jeglicher nicht essbarer Biomasse in ohne weitere Verarbeitung verzehrbare, nährstoffreiche Nahrung ermöglicht
2022: CO₂-to-Fuel Converter – Treibstofferzeugung durch photokatalytische Umwandlung von atmosphärischem CO₂ (Bereich Energie). Bewerbungen für diese Kategorie können noch bis 31. Dezember 2021 hier eingereicht werden.

Die Gewinner des Future Insight Prize 2019 und damit die ersten Preisträger überhaupt waren die Forscherin Pardis Sabeti von der Harvard University und dem Broad Institute of MIT and Harvard (Cambridge, Massachusetts, USA) sowie James Crowe vom Vanderbilt University Medical Center (Nashville, Tennessee, USA). Die beiden Wissenschaftler wurden für ihre Forschung ausgezeichnet, die den Grundstein für die spätere Realisierung eines „Pandemic Protector“ zum Schutz vor Pandemien legen könnte. Den Future Insight Prize 2020 in der Kategorie „Multi-Drug Resistance Breaker“ vergab Merck an Stephan Sieber von der Technischen Universität München für dessen wissenschaftliche Forschung zur Überwindung von Antibiotikaresistenzen.

Im Rahmen der Future Insight Days 2021 erfolgte die Vergabe des Spinoff Prize. Der Spinoff Prize wird vom Wissenschaftsverlag „Nature Research“ gemeinsam mit Merck ausgelobt, um weltweit herausragende Leistungen bei der Kommerzialisierung akademischer Forschung durch Unternehmensausgründungen, sogenannte „Spin-offs“, zu würdigen. Verliehen wurde er in diesem Jahr an das Start-up HighT-Tech mit Sitz in College Park im US-Bundesstaat Maryland. Das 2019 als Ausgründung der University of Maryland und der Johns Hopkins University hervorgegangene Unternehmen ist auf disruptive Materialwissenschaft spezialisiert. Überreicht wurde die mit einem Preisgeld von 30.000 € versehene Auszeichnung von Magdalena Skipper, Chefredakteurin von Nature. Als weitere Finalisten vertreten waren gestern die britischen Start-ups Cambridge Photon Technology, ein Anbieter von Fotovoltaik-Modulen mit Sitz in Cambridge, Großbritannien; das ebenfalls in Cambridge ansässige Spin-off Bilitech mit Schwerpunkt auf Lösungen für die regenerative Medizin sowie Neuronostics aus Bristol, Großbritannien, das auf Medizintechnik spezialisiert ist.

https://www.chemie.de/news/1171932/umwandlung-von-plastikabfaellen-in-nahrung.html