Bioökonomie

Palmöl-Ersatz aus Maisstroh?

In einem Projekt soll aus Maisstroh mithilfe des Pilzes Ustilago maydis Pflanzenöl als Ersatz für Palmöl erzeugt werden. Künftig könnte es unter anderem als Basis für vegane Käsealternativen dienen.

Ist eine nachhaltige, heimische Alternative zu Palmöl möglich? Das Forschungskonsortium NextVegOil aus Aachen, Bochum, Düsseldorf und Münster will ein Verfahren entwickeln, um in Zukunft aus landwirtschaftlichen Abfällen großtechnisch ein mikrobielles Öl zu erzeugen, das Palmöl ähnelt. Die Arbeit erledige ein speziell veränderter einzelliger Pilz. In dem Projekt solle im nächsten Schritt gemeinsam mit dem Start-up „Formo“ eine vegane Käsealternative hergestellt werden, die auf dem Palmölersatz basiere.

Nachhaltigkeit in der Palmölproduktion

Palmöl ist eines der meistverwendeten pflanzlichen Öle der Welt. Das günstige Produkt wird in vielen Bereichen der Lebensmittelindustrie eingesetzt, aber auch zur Produktion von Biokraftstoffen verwendet. Die Herstellung von Palmöl und der der Anbau von Ölpalmen sorge allerdings für den Verlust von Ökosystemen und Artenvielfalt. Zudem seien die Transportwege für Palmöl sehr lang. Das Projektteam entwickle daher ein dem Palmöl ähnliches Produkt regional aus pflanzlichen Reststoffen, die weder als Nahrungsmittel noch anderweitig als Rohstoff für die Industrie genutzt werden können.

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Die Produktionsschritte (Bildquelle: RWTH/Kira Kaufmann, Marcel Mann, Jochen Buechs)

Pilz Ustilago maydis als Basis

Die Forscher haben nach eigenen Angaben einen Weg gefunden, auf Basis des Pilzes Ustilago maydis ein mikrobielles Öl zu erzeugen, das dem pflanzlichen Palmöl sehr ähnlich ist. Es habe eine ähnliche Zusammensetzung der enthaltenen Fettsäuren, was dessen Eigenschaften bedinge und sich somit wahrscheinlich als Lebensmittel eigne. Im Laufe des Projekts soll die Fermentation von Maisstroh – das weder gegessen noch verfüttert werden kann – im großen Maßstab etabliert werden.

Der einzellige Pilz Ustilago maydis verursacht Maisbeulenbrand. „Was für die einen zum Schaden ist, können wir für unsere Ziele nutzen: Weil der Pilz so gut an den Mais angepasst ist, ist er auch bestens geeignet, um Maisreste zu verwerten“, so Prof. Dr. Michael Feldbrügge vom Institut für Mikrobiologie der HHU, einer der beteiligten Düsseldorfer Forscher. „Der Pilz, der natürlicherweise auch andere biotechnologisch relevante Stoffe wie Biotenside produziert, ist genetisch und biotechnologisch gut erforscht. Deshalb wissen wir, wo wir ihn für unsere Zwecke einsetzen können.“

Die Forscher haben herausgefunden, dass Ustilago maydis statt der Tenside auch Öl herstellen könne, wenn der Syntheseweg des Pilzes auf genetischer Ebene gezielt unterbrochen wird. Dies konnte bereits im kleinen Maßstab gezeigt werden. Das Fettsäureprofil dieses Öls sei demjenigen des Palmöls sehr ähnlich und somit vielversprechend als Ersatzprodukt. In den kommenden Jahren wollen die Düsseldorfer Forschenden nun den Pilz so optimieren, dass das von ihm erzeugte Öl noch besser die Eigenschaften des Palmöls abbilde. Darüber hinaus arbeiten sie an biotechnologischen Verfahren, um den Rohstoff Maisstroh optimal im Fermenter umsetzen zu können.

Wirtschaftliche Herstellung

Die weiteren Projektpartner an der RWTH Aachen befassen sich mit einer wirtschaftlich darstellbaren Herstellung des Palmöl-Ersatzes. Sobald in Düsseldorf die optimalen Parameter für die Maisbiomasseaufarbeitung und für den Pilz gefunden seien, gehe es an die großtechnische Umsetzung des Fermentationsprozesses. Die so mikrobiell hergestellten Öle müssen dann genau analysiert und so aufgereinigt werden, dass sie lebensmittelkonformen Standards entsprechen.

Absatzmöglichkeiten: vegane Alternativprodukte?

In Bochum analysiere man parallel die Wirtschaftlichkeit der Prozessketten und untersuche die Märkte, auf denen das Palmöl-Ersatzprodukt abgesetzt werden könne. Der Projektpartner Formo, einem biotechnologischen Start-up, wolle künftig unter Verwendung von mikrobiellem Öl vegane Käsealternativen herstellen.

Das Projekt NextVegOil wird in den kommenden drei Jahren mit insgesamt rund 1,1 Mio. € gefördert.


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