Israelische Wissenschaftler kommen dank bahnbrechender Forschungsergebnisse der Herstellung von Nahrungsmitteln aus CO₂ einen Schritt näher

Wissenschaftler am israelischen Weizmann-Institut außerhalb von Tel Aviv haben einen Durchbruch erzielt, der sie der Herstellung von Nahrungsmitteln aus Kohlendioxid einen Schritt näherbringt und damit die langjährigen Bemühungen zur Entwicklung nachhaltiger mikrobieller Nahrungsquellen für Menschen und Tiere vorantreibt.

Auch wenn dies wie Fiktion klingen mag: Forscher im Labor von Prof. Ron Milo haben E. coli-Bakterien mit speziellen „Körperstrukturen“ gentechnisch verändert, die es ihnen ermöglichen, deutlich größere Mengen an CO₂ aufzunehmen und schneller zu wachsen. Die Ergebnisse, die Anfang dieses Monats auf der jährlichen Konferenz der Israelischen Gesellschaft für Ökologie und Umweltwissenschaften in Jerusalem vorgestellt wurden, bauen auf einer früheren Errungenschaft des Labors auf: der Schaffung des weltweit ersten Bakteriums, das in der Lage ist, durch die Aufnahme von Kohlendioxid anstelle von Kohlenhydraten zu wachsen.

„Unser ehrgeiziges Ziel für unsere Mikroben ist es, dass sie einen ähnlichen Prozess wie Pflanzen durchführen“, sagte Klil Halevi, ein Masterstudent, der zum Forschungsteam gehört. „Pflanzen nutzen Wasser, CO₂ und die Energie der Sonne, um Kohlenhydrate zu produzieren, aus denen sie ihren Körper aufbauen“, erklärte er. „Sie stehen am unteren Ende der Nahrungskette und liefern über Kohlenhydrate Energie an Pflanzenfresser, die wiederum von Fleischfressern gefressen werden.“

Halevi wies zudem darauf hin, dass die heutigen Ernährungssysteme stark von Landwirtschaft und Viehhaltung abhängig sind, was sie anfällig für Konflikte und Unterbrechungen der Lieferketten macht.

Unternehmen wie Quorn und Remik stellen bereits Milchproteine auf mikrobieller Basis her. Halevi betonte jedoch, dass diese Verfahren zur Lebensmittelproduktion auf zuckerhaltigen Ausgangsstoffen basieren.

„Das ist immer noch Landwirtschaft“, sagte Halevi. „Zwar sind die Bakterienstämme, über die wir heute verfügen, noch nicht reif für diese Aufgabe, doch hoffen wir, dass die von uns vorgenommenen genetischen Veränderungen letztendlich die effiziente Produktion von mikrobiell hergestellten Lebensmitteln ermöglichen werden, wobei ausschließlich Energie aus Sonnenlicht und CO₂ genutzt wird. Das ist fast wie Zauberei.“

Halevi erklärte, das Team konzentriere sich auf Mikroben, da diese Proteine, Kohlenhydrate, Vitamine und andere Nährstoffe produzieren können.

Trotz des Durchbruchs mahnte er, dass die Technologie noch Jahre von der praktischen Anwendung entfernt sei.

„Es ist ja nicht so, dass Mikroben schon nächstes Jahr Sandwiches produzieren werden“, sagte er.

„Theoretisch könnten Mikroben irgendwann Teile unserer pflanzen- und tierbasierten Ernährungssysteme ergänzen oder sogar ersetzen. Davon sind wir noch sehr weit entfernt, aber dies ist Wissenschaft, in die investiert werden muss. Wir kommen schnell voran; bedenken Sie, dass die pflanzliche Landwirtschaft 10.000 Jahre gebraucht hat, um dorthin zu gelangen, wo sie heute steht.“

Auch wenn die Verwirklichung dieser Vision noch Jahrzehnte entfernt ist, spiegelt die Forschung Israels langjährigen Schwerpunkt auf landwirtschaftliche Innovation und Ernährungssicherheit wider.

Mit einem winzigen, trockenen Staatsgebiet, begrenzten Anbauflächen und knappen natürlichen Wasserressourcen war Israel von Anfang an gezwungen, innovativ zu sein, um einen Agrarsektor aufzubauen, der in der Lage ist, eine wachsende Bevölkerung zu ernähren.

Trotz seines fortschrittlichen Agrarsektors ist Israel nach wie vor stark von importierten Lebensmitteln abhängig. Im vergangenen September stellte das Ministerium für Landwirtschaft und Ernährungssicherheit eine Strategie vor, um die Selbstversorgung des Landes mit Lebensmitteln zu fördern und so die langfristige Ernährungssicherheit zu stärken.

„Das Ziel ist es, sich auf die nächste Krise vorzubereiten, bevor sie eintritt, und von einem reaktiven Ansatz zu einem präventiven Ansatz überzugehen, der auf Daten und Prognosen basiert“, sagte Yuval Lipkin, Leiter der israelischen Behörde für Ernährungssicherheit, damals.