Volltextsuche über das Angebot:

6 ° / 2 ° Regen

Navigation:
Marburger Forscher erklärt Molekül-Mechanismus

Entdeckungen von Professor Rudolf Thauer Marburger Forscher erklärt Molekül-Mechanismus

Marburger Forschungsergebnisse könnten in Zukunft mit dazu beitragen, dass das schädliche Treibhausgas Methan weniger stark als bisher das Weltklima schädigt.

Voriger Artikel
Merita Krasnici bringt die Sonne mit
Nächster Artikel
Auf einem Trampolin die Motorik schulen

Kühe stehen auf der Weide. Wiederkäuer tragen durch ihren Methanausstoß zum Treibhauseffekt mit bei.

Quelle: Archiv

Marburg. Marburger Forschungsergebnisse könnten in Zukunft mit dazu beitragen, dass das schädliche Treibhausgas Methan weniger stark als bisher das Weltklima schädigt.

Vor rund 20 Jahren haben Forscher um den Marburger Biochemiker Professor  Rudolf Thauer ein Enzym entdeckt, das mit ausschlaggebend ist für die Produktion von Methan. Nach einer gezielten Suche konnte Thauer damals mit seiner Arbeitsgruppe mithilfe 
der Röntgenkristall-Analyse die Struktur dieses Enzyms ­genauer bestimmen.

Ursprünglich forschte Thauer am Marburger Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie an den Mikroorganismen, die 
Methan bilden, weil dieser 
Effekt auch beim Reisanbau 
eine Rolle spielt. Ein Nebeneffekt ist nun die Umsetzung der Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung auf die Methan-Produktion durch Kühe.

Denn die für die globale 
Erwärmung mitverantwortliche 
 Methanbildung durch Kühe 
und andere wiederkäuende 
Tiere wie Schafe und Ziegen könnte deutlich reduziert werden. Basierend auf den Marburger Forschungsergebnissen von damals entwickelten veterinärmedizinische Forscher der Pharmafirma DSM eine biochemische Verbindung, die die Bildung des methanbildenden Enzyms entscheidend hemmt. Dass diese Verbindung – das Molekül 3-Nitrooxypropanol (3-NOP) – auf diese Weise funktioniert, wurde nachgewiesen, indem es bei Kühen dem Tierfutter zugesetzt wurde.

Nun hat eine Gruppe von Wissenschaftlern auch im Labor anhand von Mikroorganismen-Kulturen die genaue Funktionsweise dieses Mechanismus analysiert. Beteiligt waren neben Forschern aus der Schweiz, Frankreich, Spanien und den USA auch drei Marburger Wissenschaftler um Professor Thauer ( Archivfoto).

Das Molekül 3-Nitrooxypropanol (3-NOP) wirkt direkt auf die Mikroorganismen ein, die im Verdauungstrakt der Tiere 
das Methan bilden, berichten die Wissenschaftler in den „Proceedings“ der US-nationalen Akademie der Wissenschaften.

Das Molekül hemmt die Mikroorganismen und deaktiviert ein Enzym, das für die Methanbildung zuständig ist. „Das Methan wird bei Wiederkäuern zu mehr als 90 Prozent durch Rülpsen freigesetzt“, sagt Thauer. „Durch das Molekül und ihre Wirkungsweise müssen die Tiere letztlich weniger rülpsen.“

Seit langem ist bekannt, wie es durch Kühe und andere Wiederkäuer während des ­Verdauens ihrer pflanzlichen Nahrung zur Methanbildung kommt. „Sie haben im Magen eine Ansammlung von Mikroorganismen, die bei der Verdauung die Zellulose in Fettsäure umwandeln“, erläutert Professor Thauer im Gespräch mit der OP.

Dabei seien sowohl Bakterien als auch methanbildende Archaen (früher Archae-Bakterien genannt) beteiligt. Das während des Prozesses entstehende Methangas werde durch das Rülpsen der Kühe beim Wiederkäuen und durch Atmen in die Luft abgegeben: Dies könne pro Kuh eine Menge von 500 Liter Methan sein, erklärt Thauer.

Klimaschädliche Emission

Aus zwei wirtschaftlichen Gründen werde von Tierzüchtern schon seit einiger Zeit nach Stoffen gesucht, die die Methanbildung der Tiere hemmen könnten. Einerseits komme es dabei zu einem Energieverlust von bis zu 12 Prozent, der durch zusätzliches Futter ausgeglichen werden müsse. Andererseits würden die Herdenbesitzer wegen der klimaschädlichen Emission von Treibhausgasen durch ihre Tiere zur Kasse gebeten.

Bisher waren zwar von Forschern bereits verschiedene Hemmstoffe im Kampf gegen die tierische Methanerzeugung gefunden, die diese aber nur theoretisch um die Hälfte gesenkt hätten, aber wegen tödlicher Nebenwirkungen nicht anwendbar waren. Dieses scheint jetzt bei der Entwicklung des neues Futtermittelzusatzes anders zu sein, wie die ersten 
Erprobungen gezeigt haben.

In einem mehrstufigen Verfahren, das ähnlich wie bei den Tests von Medikamenten abläuft, müssen aber noch einige Hürden bis zur Marktreife genommen werden. Grundlagenforscher Thauer hofft, dass das vielleicht sogar schon in zwei Jahren der Fall sein wird. Denn damit könnte die Marburger Entdeckung schließlich auch ein wenig beitragen im Kampf gegen den klimabedrohenden Treibhauseffekt.

Wie viel das sein könnte, rechnet der Marburger Biochemiker vor: Bis zu zwei Prozent dieses Effekts sei von Menschen beeinflusst, schätzt Thauer. Und davon wiederum seien rund 70 Prozent eine Folge des reinen Kohlendioxid-Ausstoßes, beispielsweise durch Autos. Nur rund 20 Prozent des Treibhaus-Effektes seien auf Methan zurückzuführen, das in der Atmosphäre zu Kohlendioxid umgewandelt wird.

Auf wiederum rund 20 Prozent beziffert er den Anteil der Wiederkäuer an dem „Methan-Effekt“. Zusammengerechnet kommt der emeritierte Marburger Forscher immerhin auf eine mögliche Reduzierung des menschengemachten Anteils am Treibhauseffekt um rund zwei Prozent bei einer möglichst effektiven Umsetzung der Forschungserkenntnisse.


von Manfred Hitzeroth

Voriger Artikel
Nächster Artikel

Auf der Meinungsseite der OP finden Sie Kommentare zu lokalen und regionalen Ereignissen und zum politischen Weltgeschehen. Sportliche "Einwürfe" und lokale Glossen gehören zum meinungsstarken Erscheinungsbild der Oberhessischen Presse. mehr