Bakterien für Bitterfelder Umwelt und Moleküle auf CD
Bakterielle Lebensgemeinschaften im Sanierungseinsatz
Forschungsprojekte zur Sanierung von schadstoffbelasteten Grund- und Oberflächenwassern präsentiert die GBF gemeinsam mit dem Umweltforschungszentrum Leipzig (UFZ). Die GBF konzentriert sich dabei auf die Erforschung der bakteriellen Lebensgemeinschaften - eine wesentliche Voraussetzung, um umweltbiotechnologische Verfahren für die Praxis zu entwickeln.
Im Raum Bitterfeld sind auf einer Fläche von 25 Quadratkilometern ca. 200 Millionen Kubikmeter Wasser mit Chlorbenzol vergiftet. Bakterien sollen helfen, den Grundwasserleiter zu sanieren: Bei der "Biostimulation" wird das natürlich vorhandene Abbaupotenzial der Bakteriengemeinschaften genutzt, während bei der "Bioaugmentation" gezielt Mikroorganismen in die belastete Umwelt eingefügt werden. Nach ersten Ergebnissen ist die natürliche Bakterienflora des Grundwassers in der Lage, Chlorbenzol abzubauen. Schneller und zuverlässiger gelingt dies jedoch durch den Einsatz spezieller Bakterienstämme.
Durch die gezielte Zufuhr von Kohlenstoff soll sich ein See in der Lausitz zu einem gesunden Lebensraum entwickeln. In dem See ist bedingt durch den Braunkohletagebau der natürliche Schwefelkreislauf gestört. Es bildete sich Schwefelsäure, wodurch das Wasser extrem sauer ist (pH-Wert von 2 bis 3). Das Ziel der Wissenschaftler war es nun, unter freilandähnlichen Bedingungen das Wasser wieder zu neutralisieren. Der Zusatz von Stroh oder gelöstem organischen Kohlenstoff führte dazu, dass sich die Bakterien vermehrten. Auch änderte sich die Artenzusammensetzung. Damit verbunden war ein Anstieg des pH-Wertes hin in den normalen Bereich.
Schnelle Tests mit dem BioDisk-Synthesizer
Ein schnelles, simultanes Testen einer großen Zahl unterschiedlicher Substanzen erlaubt der "BioDisk-Synthesizer", der in einer ersten Experimentalversion vorgestellt wird. Das Gerät soll zum Beispiel für die Suche nach biologisch aktiven Peptiden eingesetzt werden. Peptide sind kleine, aus mehreren Aminosäuren bestehende Moleküle, die Wissenschaftler als biochemische Werkzeuge verwenden, um biologische Vorgänge im Detail zu erforschen. Anwendungsgebiete sind die Früherkennung von Krankheiten und die Suche nach neuen Medikamenten.
Bei der CompactDisk (CD) handelt es sich um einen speziell gefertigten Kunststoffkörper, auf dem bis zu 40.000 Verbindungen gleichzeitig hergestellt und getestet werden sollen. Diese Verbindungen können mit biologischen Analyseproben in Kontakt gebracht werden. Ergibt sich bei einigen Verbindungen eine Wechselwirkung mit der Probe, so könnte das jeweilige Substrat zum Beispiel für Diagnosezwecke genutzt werden. Gegenüber vergleichbaren Verfahren zeichnet sich der BioDisk-Synthesizer durch das alternative Format (CD) aus, das als Verteilungsprinzip eine kontinuierliche, schnelle Rotationsbewegung der Oberfläche und eine mit über 100 Herz getaktete Dosiervorrichtung verwendet. Das Verfahren hat die GBF im Rahmen eines vom BMBF geförderten Verbundprojektes gemeinsam mit der MediUm TECH GmbH und der Jerini Bio Tools GmbH in Berlin entwickelt.
Pharmawirkstoffe für die Medizin herstellen
Biotech-Wirkstoffe für eine Anwendung am Menschen müssen nach den Regeln der "Guten Herstellungspraxis" (Good Manufacturing Practice = GMP) produziert werden. Auf dem Messestand präsentieren sich die GBF und die IBA Biologics GmbH mit ihren Serviceleistungen. Unter einem Dach bieten sie hierzu die komplette Verfahrensentwicklung vom Labor- bis in den Produktionsmaßstab an.
IBA Biologics ist ein Joint Venture der GBF mit der IBA GmbH (Institut für Bioanalytik), Göttingen. Das Ende 1999 gegründete Unternehmen ist auf dem Campus in Braunschweig angesiedelt. Bedient werden alle Geschäfts- und Arbeitsfelder, die für die Entwicklung neuer Arzneimittel erforderlich sind: die Entwicklung von pharmazeutischen Wirkstoffen, deren Produktion sowie Vermarktung.
Giftiges Quecksilber entfernen
Als weiteres Projekt aus der Umweltbiotechnologie zeigt die GBF ein Verfahren zur Entfernung von Quecksilber aus Abwässern. Das Verfahren hat sich bereits erfolgreich im Probebetrieb bei der Firma Elektrochemie in Ibbenbüren bewährt und wird jetzt für den Dauerbetrieb bei der Firma SPOL-Chemie in der Tschechischen Republik vorbereitet.
Als Exponat ist das Modell eines Bioreaktors zu sehen. Dieser ist das Herzstück einer Pilotanlage, die die GBF gemeinsam mit der Preussag Wassertechnik, Zwingenberg, entwickelt hat. Eingesetzt werden Bakterien, die in der Lage sind, hochgiftiges Quecksilbersalz aufzunehmen und es als metallisches Quecksilber in Form von winzigen Kügelchen wieder auszuscheiden. Diese Kügelchen können dann leicht aus dem Bioreaktor herausgelöst und wiederverwendet werden.
Hinweis für die Medien
Einige Abbildungen zu den vorgestellten Themen stehen im Internet der GBF unter http:\presse.gbf.de in der Rubrik Presseinformationen zur Verfügung.
Weitergehende Informationen zum Strategiefondsprojekt "Systemintegrierte Umweltbiotechnologie" finden Sie unter http://www.ufz.de/strategiefonds/ im Internet.
