kunststoffabbauendes Bakterium
kunststoffabbauendes Bakterium
Neue Entdeckung: Bakterium, das PET zersetzt.

Forscher aus Japan haben das erste bekannte kunststoffabbauende Bakterium entdeckt. Es hat die Eigenschaft, PET zu zersetzen und komplett zu verstoffwechseln. Der Mikroorganismus könnte somit zu einem wichtigen Helfer bei der Lösung von Umweltproblemen durch Mikroplastik und bei der ressourcensparenden Neusynthese von PET werden.

Kunststoffabbauendes Bakterium frisst Plastikflaschen

Weltweit werden im Jahr etwa 300 Millionen Tonnen Kunststoff hergestellt. Rund 50 Millionen Tonnen davon fallen auf sogenanntes Polyethylenterephthalat, kurz PET. Die Basis bildet das immer knapper werdende Erdöl. PET wird beispielsweise für Getränkeflaschen und andere Verpackungen eingesetzt. Da nur ein geringer Teil davon recycelt wird, landet ein Großteil auf Mülldeponien und in der Umwelt. Die Bilder der riesigen Plastikstrudel in den Weltmeeren sind längst bekannt, die Problematik durch zunehmendes Mikroplastik in den Gewässern noch lange nicht gelöst. Die Entdeckung des kunststoffabbauenden Bakteriums gibt nun neue Hoffnung im Kampf gegen die Plastikflut.

Wissenschaftler des technologischen Instituts Kyoto untersuchten Böden, Abwasser und Aktivschlamm einer PET-Recyclinganlage und isolierten zum ersten Mal ein kunststoffabbauendes Bakterium, das sie Ideonella sakaiensis 201-F6 nannten. Die Bakterien hafteten an der Oberfläche eines Plastikfilms, den sie bei rund 30 Grad Celsius innerhalb von etwa einem Jahr komplett vertilgten.

Schnelle Evolution des kunststoffabbauenden Bakteriums

Zwei Enzyme geben dem kunststoffabbauendem Bakterium seine PET-knackende Eigenschaften: Die sogenannte PETase bricht das Kunststoff auf. Die Bakterien können die Abbauprodukte nun aufnehmen und mit dem Enzym MHETase weiter in Ethylenglykol und Terephthalsäure spalten, beides Stoffe, die nicht umweltgiftig sind und komplett von den Bakterien verstoffwechselt werden können.

Die beiden Enzyme PETase und MHETase waren bisher unbekannt. Man hat festgestellt, dass die Gene der Bakterien, die für die Bildung der Enzyme verantwortlich sind, hochreguliert werden, sobald die Bakterien in Kontakt mit PET kommen. Dies deute darauf hin, dass der Abbau des Plastiks die Hauptaufgabe der Bakterien sei. So könnten sie erst entstanden sein, als es Plastik bereits gab, das wäre demnach innerhalb der letzten 70 Jahre. Solch eine rasante natürliche Evolution sei zwar extrem selten, aber nicht unmöglich.

Nun erhofft man sich, dass man mithilfe des kunststoffabbauenden Bakteriums in Zukunft PET umweltfreundlich verwerten kann. Zudem könnten die Mikroorganismen dabei helfen, Terephthalsäure zu isolieren, das man für die Neuproduktion von PET einsetzen könnte, sodass man dafür kein Erdöl mehr bräuchte.

Quellen:
Bahnbrechende Entdeckung des ersten kunststoffabbauenden Bakteriums. Medieninformation Universität Greifswald. 10.03.2016. http://www.uni-greifswald.de/informieren/medieninformationen/medieninformationen-2016/1-quartal-2016/bahnbrechende-entdeckung-kunststoffabbauendes-bakterium.html (zuletzt aufgerufen: 15.03.2016).
Natürliches Recycling
Bakterium vertilgt Plastik. tagesspiegel.de, 13.03.16. http://www.tagesspiegel.de/wissen/natuerliches-recycling-bakterium-vertilgt-plastik/13304886.html (zuletzt aufgerufen: 15.03.16).
Bild: © Martina Liel

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