Plastikfresser: Im Meer lebender Pilz baut Polyethylen ab

Kunststoffe sind aus unserem Leben kaum noch wegzudenken. Sie sind leicht, günstig und langlebig. Ihre Langlebigkeit ist allerdings auch ein Problem, da sie dazu führt, dass die robusten Polymere sich in der Umwelt ansammeln und Ökosysteme stören. Dies ist auch in den Weltmeeren der Fall, die aufgrund unserer Lebensweise inzwischen voll mit Plastikmüll sind. Dieser Plastikmüll findet sich sowohl an der Oberfläche (wer sich erschrecken will, der gebe „Pacific Garbage Patch bei Google ein), als auch in Form von Mikroplastik in der Tiefe. Forscher:innen entdeckten nun einen Pilz, der auf Plastikmüll im Meer lebt und sich von diesem ernährt. Derartige Pilze wecken die Hoffnung darauf, dass der Plastikmüll im Meer eines Tages auf natürliche Art und Weise abgebaut werden könnte.

Auf der Suche nach Kunststofffressern

Die Forschung sucht bereits seit Längerem nach Methoden, um dem Plastikmüll im Meer Herr zu werden. Zu den denkbaren Ansätzen gehören auch Kleinstlebewesen, die Kunststoffe abbauen können. Bisher sind zahlreiche Bakterienarten und vier Pilze bekannt, die über diese Eigenschaft verfügen. Allerdings ist nicht bekannt, wie effektiv diese Mikroben bei der Verdauung von Kunststoffen arbeiten.

Ein Team rund um Annika Vaksmaa vom Königlich Niederländischen Institut für Meeresforschung (NIOZ) ist im Nordpazifik auf die Suche nach weiteren Kunststofffressern gegangen. Zu diesem Zweck sammelten die Forscher:innen Plastikmüll aus dem nordpazifischen subtropischen Strömungswirbel ein und untersuchten die darauf lebenden Mikroorganismen, indem sie sie über einen Zeitraum von neun Tagen auf speziellen, mit einem Kohlenstoffisotop beschichteten Plastikböden. Auf diese Art und Weise ließ sich quantitativ verfolgen, welche Stoffwechselprodukte bei der Verarbeitung des Kohlenstoffs im Kunststoff entstanden, da die Isotope in der Nahrungskette rückverfolgbar sind.

Neu entdeckter Pilz ernährt sich von Plastik

Die Forscher:innen fanden im Rahmen ihrer Analysen einen weiteren Meerespilz, der in der Lage ist, Kunststoff abzubauen, und zwar das Polymer Polyethylen (PE). Es handelt sich dabei um den weltweit am häufigsten verwendeten Kunststoff, der etwa in Tüten, Folien und Verpackungen zum Einsatz kommen. Die Forscher:innen tauften den neu entdeckten Pilz auf den Namen Parengyodontium album. Er lebt gemeinsam mit anderen Mikroorganismen auf Kunststoffabfällen, die im Ozean treiben.

Der Abbau von Polyethylen durch P. album geht allerdings nicht sonderlich schnell vonstatten – in den Versuchen lag die Abbaurate bei 0,044 Prozent pro Tag. „Den größten Teil des PE wandelt P. album dabei in Kohlendioxid um, das der Pilz wieder ausscheidet„, so Vaksmaa. Das Treibhausgas fällt bei dem Stoffwechselvorgang allerdings in derart kleinen Mengen an, dass es kein klimarelevantes Problem verursachen würde.

Ferner fand das Team heraus, dass der Pilz Sonnenlicht benötigt, um den Kunststoff abzubauen. „Im Labor baut P. album nur PE ab, das zumindest für kurze Zeit UV-Licht ausgesetzt war. Das bedeutet, dass der Pilz im Ozean nur Plastik abbauen kann, das zunächst nahe der Oberfläche geschwommen ist„, erläutert Vaksmaa.

Leben in der Tiefe mehr solcher Pilze?

UV-Licht für sich genommen ist bereits in der Lage, viele Kunststoffe photochemisch zu zersetzen. „Unsere Ergebnisse zeigen nun, dass Sonnenlicht auch den biologischen Plastikabbau durch Meerespilze erleichtert„, so die Wissenschaftlerin weiter. Allerdings gehen nicht unbeträchtliche Teil des Kunststoffs im Meer unter, bevor er mit Sonnenlicht in Kontakt kommt, sodass der Pilz nicht alles wird abbauen können, was an Polyethylen im Meer schwimmt. Hinzu kommt, dass die Abbaurate so langsam ist.

„Pilze gelten als die ‚Meister des Abbaus‘, da sie eine Fülle von Verdauungsenzymen verwenden, was sie auch zu potenziellen Kandidaten für den Plastikabbau macht„, schreiben die Forscher:innen. Sie vermuten daher auch, dass auch in tieferen Meeresschichten bisher unbekannte Pilze leben, die Plastikabfälle verdauen können.

via Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ)