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Fressen Bakterien bald unseren Plastikmüll?
Forscher entwickeln Enzym

Fressen Bakterien bald unseren Plastikmüll?

Forscher haben per Zufall eine neue Enzymvariante geschaffen, die in der Lage ist Plastik abzubauen. Könnte das die Lösung des weltweiten Plastikproblems sein?

Plastik ist praktisch überall und das hat verheerende Folgen für unsere Umwelt. Es verrottet nicht, sondern zersetzt sich lediglich in immer kleinere Teilchen bis man es mit dem bloßen Auge nicht mehr erkennen kann. Normalerweise dauert es etwa 450 Jahre bis eine normale PET-Flasche nicht mehr sichtbar ist. Auf der ganzen Welt und vor allem in den Ozeanen haben sich so in den vergangenen Jahrzehnten riesige Flächen von Plastikmüll gebildet, die immer mehr zum Problem werden.

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Forscher entwickeln aus Versehen Enzym gegen Plastikmüll

Forscher entwickeln aus Versehen Enzym gegen Plastikmüll

Schon länger suchen Forscher deshalb nach Möglichkeiten, mit denen man die riesigen Müllberge beseitigen kann. Vor zwei Jahren machten Biochemiker aus Japan eine Entdeckung, die weltweit für Aufsehen sorgte. In der Nähe einer Fabrik, die PET-Flaschen recycelt, fanden sie Bakterien, deren Hauptnahrungsmittel Plastik ist. Das sogenannte Ideonella sakariensis 201-F6-Bakterium nutzt PET als Hauptenergiequelle. Bei der Zersetzung des Plastik war das Bakterium jedoch so langsam, dass es für einen dünnen Kunststofffilm bereits mehr als ein Jahr benötigte – zu langsam um es im Kampf gegen Plastikmüll einzusetzen.

Doch Forschern der University of Portsmouth ist es jetzt zufällig gelungen ein Enzym (PETase) des Ideonella sakariensis so zu verändern, dass es PET besser und schneller zersetzen kann. Außerdem stellten die Forscher fest, dass es nicht nur PET, sondern auch PEF, einen sogenannten Biokunststoff, verarbeiten kann. Ob das Bakterium in der Lage ist noch weitere Kunststoffe abzubauen, ist bisher ungewiss.

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Wie funktioniert die Zersetzung von PET?

PET kann von Bakterien zersetzt werden

Die Ideonella-Bakterien arbeiten in zwei Schritten: zunächst brechen sie das PET mithilfe von Wasser und dem Enzym PETase zu einer Säure auf, die anschließend durch das Enzym MHETase zu Ethylenglykol und Terephthalsäure umgewandelt wird. Beides nutzt das Bakterium zur Energiegewinnung – übrig bleiben am Ende nur noch Wasser und Kohlendioxid.

Um das Aufbrechen von PET besser zu verstehen, versetzten die Forscher das PETase-Enzym mit Kunststoff, das einen kristallinen Anteil von 14,8 Prozent hatte. Das PET einer Kunststoffflasche hat im Vergleich dazu eine Kristallinität von 15,7 Prozent. Das Enzym konnte die Kristallinität des Test-Kunststoffs um 1,5 Prozent verringern, die zufällig erschaffene Mutation des Enzyms sogar um 5,6 Prozent. Diese Verbesserung ist zwar bescheiden, weise aber darauf hin, dass es noch Raum für weitere Fortschritte zum Recycling des ständig wachsenden Bergs von Plastikmüll gebe, sagt Professor John McGeehan von der University of Portsmouth im Fachjournal "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)".

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Quellen: Bilder: Depositphotos/Kotangens, DragonImages, ibogdan, Text: Meike Riebe