Glühwürmchen-Enzyme können Pflanzen zum leuchten bringen

Leuchtende Pflanze neue Funktionen durch Nanotechnologie

Laut MIT-Chemieprofessor Michael Strano sind in naher Zukunft Pflanzen möglich, die einen ganzen Tag lang einen Arbeitsplatz erhellen.

"Unsere Vision ist es, eine Pflanze zu schaffen, die wie eine Schreibtischlampe funktioniert - eine Lampe, die man nicht einstöpseln muss", erklärt Prof. Das Licht werde allein durch die Energie versorgt, die die Pflanze durch den Metabolismus erzeugt.

Eine andere Möglichkeit, lichtemittierende Pflanzen zu erzeugen, ist Gentechnik. Pflanzennanobionik nennen die MIT-Wissenschaftler das Forschungsgebiet, bei dem es darum geht, Pflanzen mit Hilfe von Nanotechnologie neue Funktionen zu verleihen. Weitere Zukunftsvisionen seien sanfte Raumbeleuchtungen und sogar leuchtende Bäume, die als Straßenbeleuchtung dienen könnten.

Pflanzen sollen künftig zahlreiche Funktionen übernehmen, für die derzeit noch elektrische Geräte eingesetzt werden müssen. Licht spendende Pflanzen sind da ein lohnendes Ziel. Das wäre ein gewaltiger Beitrag zum Umweltschutz, da circa 20 Prozent des Stroms weltweit für Beleuchtung genutzt werden. "Pflanzen können Schäden selbst heilen, sie erzeugen ihre eigene Energie und sind bereits an die Umwelt angepasst", schwärmt Strano. "Außerdem müssen sie gegen Witterungseinflüsse geschützt werden", erläutert Professor Strano.

Forschern des MIT ist es gelungen, die Blätter einer Wasserkresse zum Leuchten zu bringen! Das Enzym bewirkt, dass Luziferin-Moleküle zu leuchten beginnen. Ein Co-Enzym mit der schlichten Bezeichnung "A" kann die Aktivitäten der Luziferase hemmen, sodass das Biolicht erlischt. Luziferin und "A" packten sie in etwas größere Nanopartikel aus Polylactid-co-Glycolid, einem gewebeverträglichen Kunststoff, und Chitosan, einem Biopolymer.

Stranos Team vermischte die Nanopartikel mit einer Flüssigkeit, in die sie die Pflanzen eintauchten. Unter Druck wanderten die Nanopartikel in die Blattzellen. Der Luziferase-Hemmer kann sie wieder abschalten. Die Forscher möchten die Pflanze zukünftig so optimieren, dass die Beleuchtung auf äußere Einflüsse reagiert und beispielsweise selbstständig erlöscht, wenn das Tageslicht hell genug ist.

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