Zwei Pilzarten zersetzen auch bei hohen Temperaturen Biomasse in Zuckermoleküle. Das können Forscher in Montreal beobachten. Die Pilze bergen damit große Hoffnungen für die Gewinnung von Biosprit-Produkten. Hohe Temperaturen optimieren und beschleunigen die Arbeit der zersetzenden Enzyme und verhindern unerwünschte Nebenprodukte.

Zwei hitzeliebende Pilze bergen gleich ein ganzes Arsenal von Enzymen, um Biomasse auch bei hohen Temperaturen in ihre kleinen Bausteine aus verschiedenen Zuckermolekülen zu zerlegen. Damit sind die nun sequenzierten Organismen vielversprechende Helfer bei der Produktion künftiger Biotreibstoffe. Das berichtet eine Gruppe um Adrian Tsang von der Concordia University im kanadischen Montreal. Ihre Studie ist im Journal "Nature Biotechnology” erschienen.

Biomasse – etwa Holzreste, Blätter, Stroh oder Abfälle – enthält große Mengen Zucker, die allerdings zu der chemisch sehr beständigen Zellulose verknüpft sind. Der Mensch kann diese chemische Bindung mit seinen Enzymen nicht spalten – wohl aber viele Pilze. Dadurch entstehen Zuckermoleküle, die sich dann mit herkömmlichen Verfahren zu Alkohol ("Biosprit") vergären lassen.

Zwei Pilzsarten im Visier

Zwei von diesen Pilzen – Myceliophthora thermophila und Thielavia terrestris – interessierten die Wissenschaftler besonders. Sie gedeihen noch bei mehr als 50 Grad Celsius und damit bei jenen Temperaturen, die beim großtechnischen Abbau von Zellulose gewünscht sind. Und einzelne Enzyme aus den Pilzen arbeiten bei 70 Grad Celsius besonders gut – je heißer, umso besser für den industriellen Einsatz. Das US-Energieministerium fördert die Suche nach solchen Enzymen, wollen die USA im Jahr 2022 doch rund 135 Milliarden Liter Biosprit produzieren.

Viele der bisher eingesetzten sogenannten Zellulasen – so der Namen der Zellulose-knackenden Enzyme – arbeiten nur im Bereich von 20 bis 35 Grad Celsius, erläutert das Team in einer begleitenden Mitteilung. In diesem Temperaturbereich läuft der Stoffumsatz nur langsam – und während dieser langen Zeit können unerwünschte Nebenprodukte auftreten. Auch dies soll ein schneller Umsatz verhindern. Den Forschern gelten die beiden hitzeliebenden Pilze als Universal-Zersetzer. Und weil nun auch deren genetische Information offenliegt, ließen sich die Pilze auch gentechnisch verändern, um optimierte "Mini-Fabriken" für die Biosprit-Produktion zu schaffen.