D. Lenz
Plastik wird seit Jahren ein immer größeres Problem für die Umwelt. Nun könnte sich das Blatt wenden, denn Forscher haben ein Bakterium entdeckt, welches PET-Kunststoffe binnen weniger Wochen nahezu komplett zersetzt.
Kyōto (Japan). Jährlich produziert die Menschheit über 300 Millionen Tonnen Kunststoff, wovon der Anteil von Polyethylenterephthalat (PET) etwa bei 50 Millionen Tonnen liegt. Das Problem ist jedoch, dass PET so gut wir überhaupt nicht biologisch abgebaut werden kann. Vielmehr befindet der Stoff sich noch Jahrzehnte später als Plastikmüll oder als sogenannter Mikroplastik in der Umwelt. So gibt es beispielsweise bereits einen Strand in England, an dem jedes zehnte Sandkorn aus Plastik besteht.
Im Fachmagazin Science berichteten Forscher über den Fund einer Mikrobe, die einen Kunststoff tatsächlich angreift und ihn fast völlig zersetzt. Das Bakterium Ideonella sakaiensis ist in der Lage, innerhalb von sechs Wochen eine PET-Folie vollständig abzubauen. Der Prozess ist so effizient, dass die Bakterie ihren gesamten Nahrungsbedarf und die notwendige Energie ausschließlich aus PET decken kann. Die Entdeckung gelang dem Wissenschaftler Shosuke Yoshida und seinem Team vom Kyoto Institute of Technology. Nachdem die Forscher Proben aus PET-Abfällen auf wachsende Bakterien untersucht hatten, gelang es ihnen, eine Mikrobe zu analysieren. Sie züchteten die gefundenen Bakterienarten auf PET-Folien weiter, wobei sich Mikroben, die das Bakterium Ideonella sakaiensis enthielten, als besonders auffällig erwiesen. Im weiteren Verlauf baute sich der PET-Film durch die Bakterien nach sechs Wochen bei einer Temperatur von dreißig Grad nahezu vollständig ab.
Das Bakterium heftet sich an die Oberfläche des PET und das bisher unbekannte Enzym PETase, welches die chemischen Bindungen des Kunststoffs zerbricht, greift diesen an. Die Mikrobe nimmt die entstehenden Abbauprodukte auf und spaltete diese durch ein zweites Enzym mit der Bezeichnung MHETase in die Grundbestandteile Ethylenglykol und Terephthalsäure. Auch diese chemischen Bestandteile werden von der Mikrobe zersetzt. Den Rest gibt sie in Form von CO2 ab.
Auch deutsche Wissenschaftler sprechen von einer bahnbrechenden Entdeckung, da bisher nur wenige Enzyme bekannt waren, die überhaupt eine Aktivität beim Abbau von PET zeigten. Die Mikrobe kann gezielt beim umweltfreundlichen Abbau von PET genutzt werden. Daraus ergeben sich neue Wege des Kunststoffrecyclings. Ziel sei, Verfahren zu entwickeln, das PET-Baustein Terephthalsäure abzuschotten und wieder zur Herstellung von PET einzusetzen. Das Verfahren führt zu einer großen Entlastung der Umwelt und des Verzichts des Einsatzes von Erdöl. Ein Rätsel blieb jedoch, wie die Bakterien ihre speziellen Enzyme entwickeln konnten, da es PET erst seit etwa 70 Jahren gibt.
