Bereits vor mehr als 5000 Jahren begannen Menschen sogenannte Mikroorga-nismen, also Kleinstlebewesen, zu nutzen. Ohne zu wissen, dass es sich um Mikroorganismen handelt, wie beispielsweise die Hefe, oder Joghurtkulturen wurden sie zur Brot-, oder Joghurt- und Bierherstellung verwendet. Später wurden biotechnologisch bestimmte Penicillinarten, Lebensmittel, Enzyme oder Biokraftstoffe mit Hilfe von Mikroorganismen hergestellt, oder Abwasser geklärt. Eine besondere Lebensform von Mikroorganismen ist die Lebensgemeinschaft in gelartigen Biofilmen – eine komplexe Gemeinschaften von Zellen, die sich an Oberflächen anheften und eine schützende gelartige Schicht um sich herum bilden. Man kennt Biofilme beispielsweise von rutschigen Steinen im Wasser, den schleimigen Film in alten Wasserbehältern, oder als „Mikrobiom“ im Darm und Plaque auf den Zähnen. In der Natur leben Mikroorganismen sehr häufig als Lebensgemeinschaft in Biofilmen. Sie sind die vorherrschende Lebensform in unserer Natur. Anders als frei schwebende Einzelzellen sind die Organismen in einem Biofilm sehr gut vor ungünstigen Einflüssen geschützt und haben viele Vorteile durch das Leben in der Gemeinschaft. In der Biotechnologie hingegen werden Mikroorganismen, die bestimmte chemische Stoffe umwandeln, meist freischwebend als Einzelzellen gezüchtet und nicht in Biofilmen. Dadurch bleiben viele der Vorteile dieser Lebensweise in der Biotechnologie bislang ungenutzt.
Damit man die Vorteile von Biofilmen für den Einsatz in biotechnologischen Prozessen in Zukunft nutzen kann, fördert die Deutschen Forschungs-gemeinschaft (DFG) das Schwerpunkt-programm „Produktive Bio-filmsysteme“ (SPP 2494), in der 12 deutschlandweit führende Forschungs-gruppen gemeinsam forschen. Biolotechnologen, Biologen, Verfahrenstechniker und Chemiker untersuchen, welche Faktoren Wachstum, Stabilität und Leistungsfähigkeit von Biofilmen bestimmen und wie die Bedingungen sein müssen, um sie in biotechnologischen Prozessen erfolgreich einzusetzen.
Hier entsteht bald die Mission „Biofilme: Mikrofabriken der Zukunft?“: Du wirst erfahren, welche Biofilme dir bereits begegnet sind, wie die Natur Biofilme nutzt und wie Forschende sie einsetzen, um nachhaltige Produktionsverfahren zu entwickeln. Willst du nicht warten?
Erkunde bereits jetzt die Website des Schwerpunktprogramms ProBioS und tauche schon heute in die Welt der produktiven Biofilme ein.