Mikrobiologie Bakterien bekommen Appetit auf Plastik

Rund acht Millionen Tonnen Plastik gelangen pro Jahr in die Ozeane

(Foto: dpa)
  • Das Bakterium Ideonella sakaiensis soll in der Lage sein, PET-Kunststoff zu zersetzen.
  • Die Entdeckung könnte Recycling von Plastik vereinfachen.
  • Der Abbau gelingt dank zwei Enzymen, die sich womöglich erst vor kurzem evolutionär entwickelt haben.

Wissenschaftler haben erstmals ein Bakterium entdeckt, das PET-Kunststoff zersetzt. Das Bakterium Ideonella sakaiensis verfüge über zwei Enzyme, um das aus Erdöl hergestellte Polyethylenterephthalat (PET) zu verdauen, schreiben japanische Forscher im Fachblatt Science.

Die Forscher um Shosuke Yoshida vom Kyoto Institute of Technology entnahmen an einer Recycling-Anlage für Plastikflaschen 250 Proben, unter anderem aus dem Boden und dem Abwasser. Im Labor isolierten sie ein Bakterium, das auf PET-Schichten gedeiht. Einen dünnen Film des Kunststoffs können die Mikroorganismen in etwa sechs Wochen zersetzen.

Anreicherung in der Nahrungskette

Weltweit produzieren Fabriken jährlich 56 Millionen Tonnen PET, ein großer Teil sind Flaschen und Verpackungen. Nur ein Bruchteil wird recycelt, große Mengen landen in der Umwelt. Das Plastik wird zu immer kleineren Teilen zerrieben und reichert sich in der Nahrungskette an. Tiere oder Pflanzen können den Kunststoff nicht verdauen, bislang waren lediglich einzelne Pilze bekannt, die auf kunststoffhaltigen Schichten wachsen können.

Der neu entdeckte Mikroorganismus spaltet die Kunststoffe mithilfe von zwei Enzymen auf, einer Art molekularer Schere. Am Ende bleiben Terephthalsäure und Glykol übrig, zwei für die Umwelt ungiftige Stoffe.

Rasche Evolution vermutet

"Der Abbauprozess ist relativ langsam", schreibt Uwe Bornscheuer vom Institut für Biochemie der Universität Greifswald in einem 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", schreibt Bornscheuer. Die Stoffe ließen sich also erneut für die PET-Herstellung verwenden. Alternativ könnten die Bakterien Plastik aus der Umwelt entfernen.

Wie die plastikspaltenden Enzyme selbst entstanden sind, ist bislang unklar. Erst seit 70 Jahren gelangt PET in die Natur. Die Gene für die Enzyme könnten sich in den Bakterien evolutionär entwickelt haben, vermutet Bornscheuer. Die Mikroorganismen hätten sich damit eine neue Nahrungsquelle erschlossen. Eine so schnelle Entwicklung sei zwar selten, aber nicht unmöglich.