Umweltschutz: Neu entdecktes Bakterium frisst schwer recycelbaren Kunststoff

Im Kampf gegen die zunehmende Umweltverschmutzung, lässt uns Mutter Natur nicht im Stich. In jeder Krise erwächst auch eine Chance, heißt es so schön. Um so erfreulicher sind die Nachrichten aus Leipzig im Hinblick auf einen neuen Plastikfresser. Maria José Cárdenas Espinosa und ihre Kollegen vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig, haben einen Bakterienstamm entdeckt, der in der Lage ist Polyurethan-Plastik zu zersetzen. Es handelt sich dabei um nur sehr schwer recycelbaren Kunststoff, der jedoch in Turnschuhen, Kühlschränken und auch als Dämm-Material in Gebäuden und in vielen weiteren Produkten eingesetzt wird.

Mikroben im Kampf gegen Plastik

Die neu entdeckten mikrobiellen Plastikfresser helfen in Zukunft Polyurethan biologisch abbaubar zu machen. Bisher lässt sich das Plastik nur schwer recyceln, da auch eine Wiederaufbereitung viel Energie benötigt und teuer ist. Und so kommt es dazu, dass täglich Unmengen von Polyurethan auf den Mülldeponien landen und giftige Chemikalien an die Umwelt freigeben. Die gezielte Suche nach winzigen Lebewesen, die beim Kampf gegen den Plastikmüll tatkräftig unterstützen, hat sich bereits ausgezahlt. So konnten Japanische Forscher vom Kyoto Institute of Technology bereits 2016 kleine Mikroben in Proben von einer PET-Recycling-Anlage feststellen. Diese Bakterien ernährten sich ebenfalls von dem Kunststoff. Dank spezieller Enzyme, wird die PET-Plastik in kleinere chemische Bausteine zerlegt, die wiederrum besser biologisch abgebaut werden können. Ein Jahr später entdeckten Forscher einen plastikfressenden Pilz auf einer pakistanischen Müllhalde. Der Fungus Apergillus Tubingensis ist in der Lage Polymere zu lösen. Dem äußert widerspenstigen Polyurethan-Plastik war jedoch bisher noch kein bekanntes Bakterium gewachsen.

Bakterien haben es auf die Kunstsofverbindungen abgesehen

Die Leipziger Forscher begaben sich an eine Stelle in der Stadt, an der diese viele kleine Mikroben vermuteten und hofften weitere Plastikfresser ausfindig machen zu können. Im Rahmen von Bodenuntersuchungen und anschließender Isolierungen von Mikroben, stießen die Forscher auf die Bakterienart der Gattung Pseudomonas. Nähere Beobachtungen zeigten recht schnell, dass diese neu entdeckte Gattung eine Vorliebe für Polyurethan hat und die chemische Verbindung des Kunststoffs angreift.

Und der Pseudomonas kann noch mehr: Schließlich ist das Bakterium auch in der Lage Zwischenprodukte und Vorläuferverbindungen, die bei der Herstellung des schwer recyclebaren Kunststoffs entstehen, zu zersetzen. Besonders interessant ist dabei, dass die Mikroben auch den als krebserregend eingestuften Polyurethan-Vorläufer 2,4-Diaminotoluol (2,4-TDA) zersetzen. Laut den Forschern handelt es sich dabei um den bisher einzigen Fund in dem Bakterien mit einer Vorliebe für 2,4-TDA isoliert werden konnten. „Die Bakterien können diese Verbindungen als ihre alleinige Quelle von Kohlenstoff, Stickstoff und Energie nutzen“, erklärt Espinosas Kollege Hermann Heipieper.

Enzyme helfen bei der Zersetzung

Die der Gruppe der extremophilen Mikroorganismen zuordnen baren Bakterien weisen eine hohe Toleranz gegenüber Giften auf und sind sehr stressresistent. Sie passten sich den extremen Umweltbedingungen an.

Um das Bakterium effektiv im Kampf gegen den Plastikmüll einsetzen zu können, ist ein weiterer Schritt nötig. Die Forscher wollen nun die Gene des Bakteriums identifizieren. Es gilt in der Folge weiteres Grundlagenwissen zu erlangen, um in Zukunft geschlossene Recycling-Kreisläufe für hartnäckiges Plastik realisieren zu können.

Quelle: Frontiers

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