Forscher haben ein Bakterium gefunden, das Kunststoff zersetzt
Baku, 11. März, AZERTAC
Wissenschaftler haben erstmals ein Bakterium entdeckt, das Kunststoff zersetzt. Bislang seien nur wenige Pilze, aber keine Bakterien bekannt gewesen, die Plastik abbauen können, schreiben die japanischen Forscher im Fachblatt "Science".
Das Bakterium Ideonella sakaiensis 201-F6 zerlegt mithilfe von zwei Enzymen den weit verbreiteten Kunststoff PET (Polyethylenterephthalat) in zwei ungefährliche Stoffe. Es könnte helfen, Flächen und Gewässer zu säubern oder Rohstoffe zu recyceln, die zur PET-Herstellung benötigt werden, kommentiert Uwe Bornscheuer von der Universität Greifswald die Entdeckung.
PET zählt zu den weltweit am meisten verwendeten Kunststoffen, es dient unter anderem als Basis für Plastikflaschen und andere Lebensmittelverpackungen. Von den rund 300 Millionen Tonnen Kunststoff, die die Menschheit jährlich produziert, entfielen im Jahr 2013 rund 56 Millionen Tonnen auf PET-Produkte. Bislang wird nur ein geringer Teil davon recycelt, riesige Mengen landen in der Umwelt, wo sie nur langsam zersetzt werden.
Entdeckung im Sediment der Recycling-Anlage - Für ihre Studie entnahmen die Forscher um Shosuke Yoshida vom Kyoto Institute of Technology an einer Recycling-Anlage für PET-Flaschen zunächst 250 Proben von Sedimenten, Böden, Abwasser oder Aktivschlamm. Anschließend prüften sie, ob in einer Probe Mikroorganismen lebten, die einen dünnen PET-Film zersetzen können.
Im Sediment wurden sie tatsächlich fündig. Dort ließ sich ein Bakterium isolieren, das sie Ideonella sakaiensis 201-F6 nannten. Anschließende Untersuchungen zeigten, dass das Bakterium nicht nur in Flüssigkeit zu finden war, sondern auch direkt am Kunststoff. Nach 60 Wochen bei 30 Grad Celsius hatten die Bakterien den Film vollständig abgebaut.
In einem nächsten Schritt identifizierten die Forscher zwei Enzyme, mit deren Hilfe die Bakterien PET über ein Zwischenprodukt zersetzen. Am Ende blieben Terephthalsäure und Glykol übrig, so die Forscher. Beide Substanzen seien nicht giftig für die Umwelt.
Bakterien als Recycling-Hilfe - "Der Abbauprozess ist relativ langsam", schreibt Bornscheuer in einem ebenfalls in "Science" veröffentlichten Kommentar zu der Studie. Dennoch sei die Entdeckung vor allem mit Blick auf das PET-Recycling interessant. Könnte man die Terephthalsäure gezielt gewinnen, könnte sie als Ausgangsubstanz für neue Kunststoffe dienen - und damit Plastikvarianten, die ohne Erdöl als Rohmaterial auskommen, günstiger machen.
Darüber hinaus könnten die Bakterien eingesetzt werden, um Plastik aus der Umwelt zu entfernen. Nach Angaben des Umweltbundesamtes (UBA) vergehen etwa 450 Jahre, bis sich eine Plastikflasche in der Umwelt zersetzt hat. Die Kunststoffe werden im Laufe der Zeit in immer kleinere Partikel zerrieben, die sich in der Nahrungskette ansammeln und schließlich auch in den Menschen gelangen können.
Ein weiterer Aspekt: Beide Enzyme waren bisher unbekannt; sie ähneln bekannten Enzymen auch nicht besonders. Kommen die Bakterien mit PET in Kontakt, steigern sie die Produktion der beiden Proteine. Das deute darauf hin, dass ihre Hauptaufgabe im Abbau des Kunststoffs bestehe, so Bornscheuer. Es sei spannend zu erfahren, ob die Enzyme erst in den etwa 70 Jahren seit Nutzung der PET-Kunststoffe entstanden seien. Beispiele für eine solch schnelle natürliche Evolution seien rar, aber bekannt, schreibt der Forscher.
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