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Bild: Ye.Maltsev | Shutterstock

Forschungsquartett | Künstliche Fotosynthese

Turbo-Fotosynthese aus dem Reagenzglas

Seit Jahrmillionen betreiben Pflanzen Fotosynthese und wandeln so CO2 in Sauerstoff um. Nun haben Forscher herausgefunden, wie man diesen Prozess nachbilden und beschleunigen kann.

Das Forschungsquartett – Dieses Mal in Kooperation mit der Max-Planck-Gesellschaft.


Kleiner Tropfen, große Hoffnung

Kleine Tröpfchen Flüssigkeit rinnen aus der Maschine auf eine glatte, schwarze Unterlage. Auf den ersten Blick ziemlich unspektakulär, doch in ihnen stecken sechs Jahre Forschungsarbeit. In dieser Zeit hat Prof. Dr. Erb von der Uni Marburg mit seinem Team einen Mechanismus entwickelt, um Fotosyntheseprozesse nachzubilden.

Es würde uns auch interessieren, das, was wir jetzt im Labor haben, auch mal in einem lebenden Organismus zu sehen.

Prof. Dr. Tobias Erb, forscht für die Max-Planck Gesellschaft

Prof. Dr. Tobias Erb, forscht für die Max-Planck Gesellschaft

Genau dieser Mechanismus steckt nun in den kleinen Tröpfchen. Sie sind also in der Lage, CO2 mithilfe von Licht umzuwandeln. Diese Fähigkeit, welche bisher in erster Linie Pflanzen vorenthalten war, können die Wissenschaftler nun im Reagenzglas erzeugen.

20-fache Geschwindigkeit aus dem Reagenzglas

Und nicht nur das: Der Fotosyntheseprozess in Prof. Erbs Tropfen läuft 20-mal so schnell ab wie ein natürlicher. Diese enorme Leistungssteigerung ist einem Enzym zu verdanken, welches das Team im Zuge der Forschungsarbeit gefunden hat. Es heißt CCR und seine Eigenschaft bietet viel Raum für Fantasie.

Das setzt natürlich Assoziationen frei: Was könnte ich mit diesem Enzym machen?

Prof. Dr. Tobias Erb

Die Hoffnung, dass sich die Turbo-Fotosynthese von Prof. Erb irgendwann in eine Zelle integrieren lässt, ist nicht unbegründet. Sollte dies gelingen, wäre es denkbar, dass die Forscher Pflanzen schaffen könnten, die hohe Mengen CO2 binden und damit die CO2-Belastung in der Atmosphäre verringern. Bis dahin braucht es allerdings noch ein wenig. Bisher sind die Stoffwechselmechanismen in den Tröpfchen nur circa zwei Stunden stabil.

Über den Forschungsprozess und die Aussichten, die die künstliche Fotosynthese bietet, hat detektor.fm-Redakteur Jonas Junack mit Prof. Dr. Erb besprochen und das Ganze in der aktuellen Folge des Forschungsquartetts mit detektor.fm-Moderatorin Leora Koch zusammengefasst.