Ein Bakterienenzym versetzt Mikroalgen in die Lage, Plastikm\u00fcll im Salzwasser abzubauen. Das haben Marburger Zellbiologen herausgefunden.
\nDaf\u00fcr haben sie eine Kieselalge mit dem Enzym „PETase“ versehen; dieses Enzym stammt aus einem Bakterium, das die PETase zum Abbau von Kunststoff nutzt. Das Team um den Marburger Nachwuchsgruppenleiter Dr. Daniel Moog ver\u00f6ffentlichte seine Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Microbial Cell Factories“.
\nDer Kunststoff „PET“ dient unter anderem zur Herstellung von Plastikflaschen; im Jahr 2020 wird die Industrie weltweit sch\u00e4tzungsweise mehr als 70 Millionen Tonnen dieses Materials produzieren.
\nNach Gebrauch landet es oft auf dem M\u00fcll, ein erheblicher Teil davon gelangt in die Umwelt und vor allem in die Ozeane.
\n„Sch\u00e4tzungen gehen davon aus, dass es im Jahre 2050 in den Ozeanen mehr Plastik als Fische geben wird“, sagte Daniel Moog. Er ist der Leitautor des aktuellen Fachaufsatzes. „Plastikm\u00fcll kann von Lebewesen aufgenommen werden und diese ernstlich sch\u00e4digen, zum Beispiel aufgrund giftiger Zusatzstoffe“, f\u00fcgte der Biologe hinzu.
\nDass Bakterien das Plastikmaterial PET abbauen k\u00f6nnen, wei\u00df man schon seit einigen Jahren: Mikroorganismen wie Ideonella sakaiensis geben hierzu ein Enzym ab, das „PETase“ genannt wird. Es zerlegt die Kettenmolek\u00fcle des Kunststoffs in seine Bestandteile.
\n„Das ist vor allem f\u00fcr den Abbau von Kleinstpartikeln interessant, zum Beispiel von Mikroplastik“, legte Moog dar. „Dieses l\u00e4sst sich ansonsten nur \u00e4u\u00dferst schwer aus dem Meer entfernen, wo sich ein gro\u00dfer Teil des in die Umwelt gelangten Plastikm\u00fclls ansammelt.“
\nIdeonella sei jedoch nicht gut an das Salzwasser der Meere angepasst. „Das Bakterium an sich eignet sich aus diesem Grund nicht f\u00fcr die biologische Sanierung der belasteten Ozeane.“
\nDie Marburger Forschungsgruppe entschied sich daher, f\u00fcr ihre Experimente die Kieselalge Phaeodactylum tricornutum heranzuziehen, die aus dem Meer stammt. Das Team baute in die Alge eine ma\u00dfgeschneiderte Version des Bakteriengens ein, das die Anleitung f\u00fcr das Enzym enth\u00e4lt.
\nAnschlie\u00dfend pr\u00fcften die Autorinnen und Autoren, ob das abgesonderte Enzym tats\u00e4chlich PET und einen verwandten Kunststoff abbaut. Sie kultivierten zu diesem Zweck die Algen in Gef\u00e4\u00dfen, die zerkleinertes Plastik enthielten.
\nDie Gruppe stellte fest, dass das Material Furchen und L\u00f6cher aufweist, wenn es dem Enzym ausgesetzt ist, das die Algen absondern; zur\u00fcck bleiben harmlose Abbauprodukte.
\n„Die PETase-produzierenden Kieselalgen k\u00f6nnten zu einem klimafreundlichen Recycling von PET beitragen“, sagte Leitautor Moog. Ihm schweben abgegrenzte, Kl\u00e4rwerk-\u00e4hnliche Anlagen vor, in denen die modifizierte Alge das Mikroplastik der Ozeane abbaut.
\n„Unsere Ergebnisse im Labor zeigen, dass sich mit diesem Ansatz prinzipiell PET aus Meerwasser entfernen l\u00e4sst“, erkl\u00e4rte der Biologe. Es gelte nun, das biologische Plastikabbausystem weiter zu optimieren, um es f\u00fcr eine technische Umsetzung effizient nutzbar zu machen.
\nMoog leitet eine Nachwuchsgruppe im Fachgebiet Zellbiologie der Philipps-Universit\u00e4t und geh\u00f6rt dem Marburger „LOEWE-Zentrum f\u00fcr Synthetische Mikrobiologie“ an. Die Studie entstand in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Uwe Maier, Dr. Karl-Heinz Rexer und Dr. Uwe Linne von der Philipps-Universit\u00e4t sowie der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Tobias Erb vom Max-Planck-Institut f\u00fcr terrestrische Mikrobiologie in Marburg.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4ti Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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