Leben auf Kaffeebasis

New Orleans (USA) - Ein neu entdecktes Bakterium kann sich von Koffein ernähren: Mithilfe bestimmter Eiweißstoffe ist der Mikroorganismus in der Lage, die Substanz in verwertbare Komponenten zu zerlegen. Das Koffein-Bakterium namens Pseudomonas putida CBB5 fanden US-Forscher in einem Blumenbeet der University of Iowa. Sie konnten bei ihm nicht nur die für die Koffein-Zersetzung genutzten Enzyme identifizieren, sondern auch die Gene, welche die Informationen für diese Proteine enthalten. Diese Entdeckungen könnten eine Reihe von Anwendungsmöglichkeiten bergen, etwa bei der Medikamentenherstellung oder der Tee- und Kaffeeproduktion, berichteten die Wissenschaftler auf einer Tagung der "American Society for Microbiology" in New Orleans.

"Wir haben ein neues Koffein zersetzendes Bakterium isoliert, Pseudomonas putida CBB5, welches Koffein in Kohlendioxid und Ammoniak aufspaltet", sagte Ryan Summers von der University of Iowa. "Die Arbeit zeigt erstmals die Enzyme und Gene auf, die von Bakterien eingesetzt werden, welche sich von Koffein ernähren." Diese Zusammenhänge und vor allem die dabei aktiven Proteine zu kennen, könnte einige industrielle Prozesse entscheidend vereinfachen. So werden die von Summers und Kollegen gefundenen Enzyme etwa bei der bislang sehr aufwändigen Produktion diverser Medikamente benötigt, die unter anderem zur Behandlung von Asthma oder Herzkreislauferkrankungen eingesetzt werden. Außerdem könnten die Eiweiße Einsatz bei der Herstellung entkoffeinierten Kaffees oder Tees finden und zu schonenderen Verfahren führen. Nicht zuletzt denken die Forscher, dass auch koffeinhaltige Abfälle aus der der Nahrungsmittelproduktion mithilfe dieser Enzyme vom Koffein befreit werden und dann als Grundlage für Tierfutter oder Treibstoffe dienen könnten.

Koffein ist eine komplexe organische Verbindung, die sich aus Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zusammensetzt. Drei sogenannte Methylgruppen, die jeweils aus einem Kohlenstoff-Atom sowie drei Wasserstoff-Atomen bestehen, lagern sich an den Hauptteil des Moleküls an. Pseudomonas putida CBB5 kann diese Methylgruppen mithilfe seiner Enzyme abspalten und so Koffein als Nahrungsquelle verwenden. Dabei scheint jeweils ein Enzym darauf spezialisiert zu sein, eine bestimmte der drei Methylgruppen zu entfernen.