Auch unter den erschwerten Bedingungen arbeitet ein interuniversitäres NAWI Graz Studierendenteam mit Hochdruck an einem Projekt für die Teilnahme am IGEM (International Genetically Engineered Machine) Wettbewerb in Boston: Ziel von "PHOS4US" ist es nicht nur den Einsatz von Phosphor als Düngemittel zu reduzieren, sondern auch Wege zu finden, diese begrenzte natürliche Ressource noch länger nutzen zu können.
Hintergrund
Phosphor ist für alle Lebewesen ein essentieller Nährstoff. Es ist Baustein der DNA und Zellmembranen, universeller Energieträger in Form von ATP und wesentlich für den Knochen- und Zahnaufbau. Pflanzen können Phosphor nur in Form von freiem Phosphat aufnehmen, allerdings ist dieser Anteil in der Erde sehr gering. Grund dafür ist das schnelle Versickern des freien Phosphats in das Grundwasser, sowie die Bildung von anorganischen Salzen oder organischen Verbindungen. Aus diesem Grund wird Phosphat vermehrt Düngern beigesetzt.
Problemstellung
Phosphor ist eine endliche Ressource. Um die Nährstoffversorgung der Menschheit zu gewährleisten, steigt der weltweite Anbau an Nutzpflanzen und damit die Nachfrage nach phosphathaltigem Düngemittel. Mit der gegenwärtigen Verbrauchsrate wird in 80 Jahren die maximale globale Phosphatproduktion erreicht werden. Ab diesem Zeitpunkt wird nicht ausreichend Phosphat zur Verfügung gestellt werden können, um den Verbrauch zu decken.
Ziele des Projekts
- Phosphatabbau und -verbrauch senken
- Phosphatgehalt im Dünger senken
- freies Phosphat aus dem Düngemittel
- möglichst lange in der Rhizosphäre fixieren
Strategie und Ansatz
- Modifizierung eines E.coli Stammes, um eine gesteigerte Aufnahme, Speicherung und anschließende Freisetzung von Phosphat in der Rhizosphäre zu ermöglichen. Dadurch wird der Pflanze mehr Phosphat aus dem Boden zugänglich gemacht.
- Anwendungsmöglichkeit
- Dieses Bakterium könnte in der Zukunft Düngern hinzugefügt werden, um die Düngerkapazität bei geringerem Phosphateinsatz zu steigern.
Aktuelle Infos gibt es unter: https://phos4us.at/publications/
