Plastikfresser im Körper: Bestandteil des menschlichen Speichels kann Plastik zersetzen

Bakterien und Enzyme, die in der Lage sind, Kunststoffe abzubauen, sind derzeit hoch im Kurs. Grund dafür ist die drastisch zunehmende Menge an Kunststoffabfällen. Wissenschaftler:innen haben nun im menschlichen Speichel Mikroben entdeckt, die in der Lage sind, PET-Kunststoffe zu zersetzen. In ersten Tests erwies sich das dahinterstehende Enzym als effektiver als andere natürliche und gentechnisch optimierte PET-Hydrolasen. Zudem könne das Enzym gut unter Laborbedingungen produziert werden.

Fundort im menschlichen Speichel

2016 wurde das erste plastikfressende Bakterium entdeckt, das den Kunststoff PET mithilfe zweier Enzyme aufspalten kann. Seitdem arbeiten Wissenschaftler:innen auf der ganzen Welt daran, die Effizienz dieser Enzyme zu optimieren. Parallel wird nach weiteren mikrobiellen Plastikfressern gesucht.

Und diese Suche verläuft durchaus erfolgreich. Ein Team rund um Bhumrapee Eiamthong vom Vidyasirimedhi Institut für Wissenschaft und Technologie (VISTEC) in Thailand hat eine Datenbank, in der mikrobielle Genome gespeichert werden, nach Hinweisen auf PET-abbauende Enzyme durchsucht. Fündig wurden die Forscher:innen in Form einer Mikrobe, die im menschlichen Speichel vorkommt. Denn dort entdeckte das Team die Signatur einer PET-Hydrolase. Dieses Enzym tauften die Forscher:innen auf den Namen MG8. Von welchem Bakterium es stammt, ist noch nicht bekannt. Unklar ist auch, warum es im menschlichen Speichel Mikroben mit der Fähigkeit zum Abbau von PET gibt. Die Bakterienspezies scheint in jedem Fall gram-negativ zu sein und Ähnlichkeiten mit Meeresbakterien zu haben, die in der Vergangenheit in großen Plastikstrudel in den Ozeanen nachgewiesen werden konnten.

Erste Tests zeigen hohe Effizienz

Die Forscher:innen wollten das Enzym auf die Probe stellen. Dafür bauten sie MG8 in Laborbakterien ein, die daraufhin begannen, größere Mengen des Enzyms zu produzieren. In ersten Tests konnten die Forscher:innen zeigen, dass MG8 PET-Kunststoff ziemlich effizient zersetzen kann. Seine Aktivität stellt die anderer aus Bakterien bekannte PET-Hydrolasen in den Schatten.

„MG8 hat eine robuste Aktivität, die mehrere natürlich vorkommende und biotechnisch optimierte Hydrolasen im PET-Abbau übertrifft„, so die Wissenschaftler:innen. Diese Aktivität lässt sich außerdem bei verschiedenen Temperaturen und variierendem Salzgehalt beobachten. Die neu entdeckte PET-Hydrolase könnte somit ein guter Ansatz sein, um den Abbau sowie das Recycling von PET-Kunststoffen zu optimieren.

Dafür muss MG8 allerdings noch weiter erforscht und optimiert werden. Denn das hochkristalline PET von Plastikflaschen stellt das Enzym noch vor Herausforderungen, sofern das Plastik nicht vorbehandelt wurde. Allerdings bietet MG8 ein gutes Potential dafür, auch in großen Mengen produziert zu werden und ist daher eine vielversprechende Entdeckung. „Die Entdeckung einer hochaktiven PET-Hydrolase aus dem menschlichen Metagenom – einer noch kaum erforschten Quelle für die Entdeckung industriell nutzbarer Enzyme – könnte die aktuellen Bemühungen zur Degradierung und Wiedernutzung von PET voranbringen„, so die Forscher:innen.

via Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (via Informationsdienst Wissenschaft)