Plastikmüll: Leibspeise Plastik: Forscher entdecken ein PET-fressendes Bakterium

Das plastik-fressende Bakterium trägt den Namen Ideonella sakaiensis 201-F6 und es ist auf PET spezialisiert. Mit der Hilfe von zwei Enzyme, zerlegt es den verbreiteten Kunststoff PET (Polyethylenterephthalat) in zwei unschädliche Substanzen. Das ist das Ergebnis einer Untersuchung von japanischen Forschern, die sie im Fachblatt "Science" veröffentlichten. Daraus lässt sich die Hoffnung, dass das Bakterium helfen kann, PET-belastete Flächen und Gewässer zu reinigen. Aber auch beim Recycling von Rohstoffen, die auf Erdöl basieren, könnte es hilfreich sein, sagt ein deutscher Experte zu der Entdeckung.

Plastikmüll: Jedes Jahr werden 300 Millionen Tonnen Kunststoffe hergestellt

Im Jahr werden auf der ganzen Welt über 300 Millionen Tonnen Kunststoffe produziert. Davon seinen im Jahr 2013 rund 56 Millionen Tonnen PET-Kunststoffe gewesen. Aus PET werden etwa Flaschen oder Verpackungen hergestellt und nur ein kleiner Teil davon wird wieder recycelt. Der Großteil landet in der Umwelt. Und Plastik baut sich sehr schlecht ab. Es dauert nach Angaben des Umweltbundesamtes (UBA) etwa 450 Jahre bis sich Plastik zersetzt hat. Doch zersetzen heißt in dem Fall: Das Plastik wird in immer kleinere Teilchen zerrieben und gelangt irgendwann über die Nahrungskette in den Menschen zurück.

Bisher wusste die Forschung, dass es bestimmte Pilzarten gibt, die Plastik abbauen. Die Entdeckung des Bakteriums ist neu. Um es zu finden, entnahmen die Forscher um Shosuke Yoshida vom Kyoto Institute of Technology an einer Recycling-Anlage für PET-Flaschen 250 Umweltproben - von Sedimenten, Böden, Abwasser oder Aktivschlamm. Dann prüften sie im Labor, ob darin Mikroorganismen steckten, die einen dünnen PET-Film zersetzen können. In einer Sediment-Probe wurden sie fündig: Sie isolierten ein Bakterium, das sie Ideonella sakaiensis 201-F6 tauften.

Plastik-fressendes Bakterium zersetzt PET in umweltfreundliche Substanzen

Untersuchungen zeigten, dass das Bakterium nicht nur in Flüssigkeit zu finden war, sondern auch direkt an Kunststoff. Die Bakterienzellen waren über kleine Anhänge miteinander verbunden und hafteten damit auch an der Oberfläche des Kunststoff-Films. Nach 60 Wochen bei 30 Grad Celsius hatten die Bakterien den Film vollständig aufgefuttert. Studie: 2050 mehr Plastikmüll in den Meeren als Fische

Wie die Forscher dann herausfanden, nutzt das Bakterium zwei Enzyme, um den Kunststoff abzubauen. Zunächst wandelt das Enzym ISF6_4831 PET in ein Zwischenprodukt um, das dann von einem weiteren Enzym, ISF6_0224, umgebaut wird. Am Ende bleiben Terephthalsäure und Glykol übrig. Beide Substanzen seien nicht giftig für die Umwelt, betonen die japanischen Wissenschaftler.

Die plastik-fressenden Bakterien arbeiten aber sehr langsam

"Der Abbauprozess ist relativ langsam", schreibt Uwe Bornscheuer von der Universität Greifswald in einem ebenfalls in "Science" veröffentlichten Kommentar zu der Studie. Dennoch sei die Entdeckung vor allem mit Blick auf das PET-Recycling interessant. "Wenn die Terephthalsäure isoliert und wiederverwertet werden könnte, würde das erhebliche Einsparungen bedeuten bei der Produktion neuer Polymere ohne Erdöl-basierte Ausgangsmaterialien." Darüber hinaus könnten die Bakterien eingesetzt werden, um Plastik aus der Umwelt zu entfernen.

Ein weiterer Aspekt: Beide Enzyme waren bisher unbekannt; sie ähneln bekannten Enzymen auch nicht besonders. Die Gene für die Bildung der Enzyme werden hochreguliert, sobald die Bakterien mit PET in Kontakt kommen. Das deute darauf hin, dass ihre Hauptaufgabe im Abbau des Kunststoffs bestehe. Es sei spannend zu erfahren, ob die Enzyme erst in den etwa 70 Jahren seit Nutzung der PET-Kunststoffe entstanden seien. Beispiele für eine solch schnelle natürliche Evolution seien rar, aber bekannt, schreibt Bornscheuer. dpa