Chinesische Wissenschaftler haben eine kostengünstige Methode zur Umwandlung von Kohle in Protein entwickelt, die ihrer Meinung nach das Vieh weitaus effizienter ernährt als natürliche Pflanzen und dabei nur sehr wenig Land beansprucht. Laut OurWorld in Data nehmen Weiden, die zur Viehhaltung genutzt werden, und Ackerland, das zur Produktion von Tierfutter genutzt wird, zusammen 40 Millionen Quadratkilometer (15,4 Millionen Quadratmeilen) ein. Das ist weit über ein Viertel der gesamten Trockenlandfläche der Erde und fast 40 Prozent des Landes, das als „bewohnbar“ gilt.
Dies ist einer der Gründe, warum die fleischreiche Ernährung der Westler in die Kritik geraten ist, weil sie ökologisch nicht nachhaltig sei; Der Anbau von Pflanzen zur Tierfütterung stellt eine äußerst ineffiziente Nutzung von Land dar, das für Wälder reserviert oder für andere Zwecke genutzt werden könnte.
Derzeit wird mehr als ein Viertel der Trockenfläche des Planeten für den Anbau von Futterpflanzen und als Weideland für Nutztiere genutzt. Eine Lösung besteht darin, Fleisch im Labor anzubauen – eine andere könnte darin bestehen, andere Methoden zur Produktion von Proteinen für Viehfutter zu nutzen. Dies kommt insbesondere China zugute. Laut Biotechnologieforschern der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) muss China derzeit etwa 80 % seiner Proteinrohstoffe in Form von Sojabohnen importieren, was ein ernstes Problem der Lebensmittelsicherheit für das Land darstellt.
Deshalb machte sich das Team daran, ein Verfahren zur Herstellung von Proteinen aus fossilen Brennstoffen zu entwickeln, das auf der von BP in den 1960er Jahren entwickelten Öl-zu-Protein-Biotechnologie aufbaut.
Der Prozessablauf des Teams der Chinesischen Akademie der Wissenschaften ist wie folgt: Zunächst wird Kohle durch Vergasung in Methanol umgewandelt – eine Technologie, mit der mittlerweile nahezu keine CO2-Emissionen erzielt werden können. Das Methanol wird dann einem speziellen Stamm von Pichia pastoris zugeführt, der das Methanol fermentiert und so ein einzelliges Protein produziert, das verschiedene Aminosäuren, Vitamine, anorganische Salze, Fette und Kohlenhydrate enthält. Der daraus resultierende Organismus ist viel proteinreicher als Pflanzen und kann dazu verwendet werden, Tierfutter wie Fisch, Soja, Fleisch und Magermilch teilweise zu ersetzen.
Die wichtigste Innovation des Teams bestand darin, einen Hefestamm auszuwählen und gentechnisch so zu verändern, dass er gegenüber den toxischen Wirkungen von Methanol toleranter ist als frühere Stämme, wodurch die Transformationseffizienz maximiert und die Menge des dabei verlorenen Kohlenstoffs reduziert wird.
Das Ergebnis: Die Hefe kann Methanol mit einer Umwandlungsrate von 92 % der maximalen theoretischen Ausbeute des Prozesses in Protein umwandeln. Dies mache es „zu einer kostengünstigen Option für die industrielle Produktion von Proteinen“, sagte das Team.
Laut der South China Morning Post haben sich die Forscher mit einem nicht genannten Produktionspartner zusammengetan, um eine Demonstration im industriellen Maßstab zu starten, wobei „bereits Tausende Tonnen des Proteins in einer einzigen Fabrik hergestellt werden“.
Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Biotechnology for Biofuels“ veröffentlicht.