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Forscher entdecken Plastik-fressendes Bakterium



Die Ansammlung des schwer abbaubarem Plastik in der Umwelt, vor allem in den Meeren, ist ein massives ökologisches Problem. Nun haben Forscher erstmals ein Bakterium gefunden, das Plastik zersetzt.

Bisher seien nur wenige Pilze, aber keine Bakterien bekannt gewesen, die Plastik abbauen, schreiben die japanischen Forscher im Fachblatt «Science». Das nun entdeckte Bakterium Ideonella sakaiensis 201-F6 hat zwei Enzyme, mit dessen Hilfe es den weit verbreiteten Kunststoff PET (Polyethylenterephthalat) zerlegt.

Plastic waste is seen at the plastic waste exhibition

Plasticmüll aus dem Meer.
Bild: MUHAMMAD HAMED/REUTERS

Weltweit werden jährlich etwa 300 Millionen Tonnen Kunststoffe produziert. 56 Millionen Tonnen entfielen im Jahr 2013 auf PET-Kunststoffe. Daraus entstehen zum Beispiel Flaschen oder Verpackungen. Nur ein geringer Teil davon wird recycelt, riesige Mengen landen in der Umwelt, wo sie nur sehr langsam abgebaut werden.

Zerrieben in winzige Partikel

Nach Angaben des deutschen 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.

Die Forscher um Shosuke Yoshida vom Kyoto Institute of Technology entnahmen nun an einer Recycling-Anlage für PET-Flaschen 250 Umweltproben - von Sedimenten, Böden, Abwasser oder Aktivschlamm.

Dann prüften sie im Labor, ob darin Mikroorganismen steckten, die einen dünnen PET-Film zersetzen können. In einer Sediment-Probe wurden sie fündig: Sie isolierten ein Bakterium, das sie Ideonella sakaiensis 201-F6 tauften.

Kunststoff-Film vollständig aufgefressen

Untersuchungen zeigten, dass das Bakterium nicht nur in Flüssigkeit zu finden war, sondern auch direkt an Kunststoff. Die Bakterienzellen waren über kleine Anhänge miteinander verbunden und hafteten damit auch an der Oberfläche des Kunststoff-Films. Nach 60 Wochen bei 30 Grad Celsius hatten die Bakterien den Film vollständig aufgefressen.

Die Forscher identifizierten als nächstes zwei Enzyme, die den Abbau betreiben. Zunächst wandelt das Enzym ISF6_4831 PET in ein Zwischenprodukt um, das dann von einem weiteren Enzym, ISF6_0224, umgebaut wird. Am Ende bleiben Terephthalsäure und Glykol übrig. Beide Substanzen seien nicht giftig für die Umwelt, betonen sie.

«Der Abbauprozess ist relativ langsam», schreibt Uwe Bornscheuer von der Universität Greifswald in einem ebenfalls in «Science» veröffentlichten Kommentar zu der Studie. Dennoch sei die Entdeckung vor allem mit Blick auf das PET-Recycling interessant.

Möglichkeit der Rohstoff-Rückgewinnung

«Wenn die Terephthalsäure isoliert und wiederverwertet werden könnte, würde das erhebliche Einsparungen bedeuten bei der Produktion neuer Polymere ohne Erdöl-basierte Ausgangsmaterialien.» Darüber hinaus könnten die Bakterien eingesetzt werden, um Plastik aus der Umwelt zu entfernen.

Ein weiterer Aspekt: Beide Enzyme waren bisher unbekannt; sie ähneln bekannten Enzymen auch nicht besonders. Die Gene für die Bildung der Enzyme werden hochreguliert, sobald die Bakterien mit PET in Kontakt kommen. Das deute darauf hin, dass ihre Hauptaufgabe im Abbau des Kunststoffs bestehe.

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 Bornscheuer. (sda/dpa)

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10Alle Kommentare anzeigen
    Alle Leser-Kommentare
  • Midnight 16.03.2016 12:59
    Highlight Highlight Rausfischen-Recyceln. How hard can it be? Die Menschheit hat schon weit schwierigere Herausforderungen gemeistert. Kann mir ja niemand sagen, es sei schwieriger, Plastikmüll aus dem Ozean zu fischen als auf dem Mond zu landen! Und das mit den heutigen technologischen Möglichkeiten. Also echt jetzt!
  • Homes8 12.03.2016 10:04
    Highlight Highlight Es gibt ja mitlerweile mehr Plastik wie Plankton im Meer.
    Kann jemand ausrechnen wieviele Bakterien es braucht um das zu verdauen?
    ca. 250Mio Tonnen Plastik allein im Meer, tendenz zunehmend.
    Das sind 1000 Containerschiffe voll der grössten Art, mit je 19'000 Containern, also 19Mio Container voll.
    Ich denke man sollte statt Kriegsschiffen mal anfangen Filterschiffe mit Verbrennungsöfen (mit Filtern) zu bauen.
    Auch besser, gesünder wäre es Wasser ab Hahnen, oder Glasflasche statt Petflasche (weil Benzolbelastet) zu trinken. Microfaser Wäsche verliert beim Waschen auch ständig Micropartikel.
  • Menel 11.03.2016 07:27
    Highlight Highlight Biete eine neue Nische und sie wird besetzt. Das war nur eine Frage der Zeit.
  • Grecko 11.03.2016 00:23
    Highlight Highlight Danke Tausendmal gibt es diese Bakterien :D
    Die Meere sind schon zu einem sehr grossen Teil mit Plastik verschmutzt und endlich gibt es dafür eine Lösung.
  • DEW 11.03.2016 00:23
    Highlight Highlight Das sind wirklich schöne Neuigkeiten.
    Ich hoffe nur niemand versteht diese "potenzielle Problem-Lösung" als Aufforderung den Planeten nun noch mehr zuzumüllen. Als Erstes wird man sich wohl noch eine Weile damit beschäftigen wie wir die Plastik-Überrestete die bereits in uns selbst drin sind herausbringen. Die weiteren hunderte von Millionen Tonnen auf Meer und Land sind dann nochmals eine andere Geschichte.
  • TomTayfun 10.03.2016 22:52
    Highlight Highlight Bei der Rücknahme von PET sind wir erst am Anfang . . es regt mich immer auf wenn ich im Grossverteiler eine PET Umverpackung in den PET Container werfen will, schreit immer irgendwo einer HALT das ist kein PET. Ich doch sehen sie da ist ein PET Logo, NEIN das ist keine PETFlasche. Ich aber es ist ja PET, nein das ist keine PETFlasche. Ich gebe dann meistens auf und werfe sie in den Abfall. hmmmmm Anfänger sind wir noch im Recycling.
  • JThie 10.03.2016 21:20
    Highlight Highlight Toller und spannender Artikel. Danke :).
    Hoffen wir das die Wissenschaftler weiterhin Erfolg bei der weiteren Forschung haben werden.
    • Paganapana 10.03.2016 23:34
      Highlight Highlight Und hoffen wir, dass diie wirtschaft die forschung nicht weiterhin einschränkt. Denn bisher wird ja nur darüber geforscht, wenn man geld hat und das zu bekommen ist bekanntlich nicht einfach :)
    • Menel 11.03.2016 08:28
      Highlight Highlight Naja, die Wissenschaft hat das Bakterium zwar entdeckt, die Entstehung des Bakteriums geht aber nicht auf das Konto der Wissenschaftler 😉
    • Homes8 12.03.2016 10:14
      Highlight Highlight Also die Forscher haben das Bakterium ja nicht erfunden nur entdeckt.
      Da werden nur falsche Hoffnungen geweckt. Diese Bakterien werden die Welt erst reinigen können, wenn nicht immer noch mehr Plastik dazukommt und dann wird es hunderte von Jahren brauchen bis Diese die riesen Mengen verdaut haben.

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