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Wissenschaftler machen versehentlich plastikfressende Bakterien noch effizienter Even

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Im Jahr 2016 entdeckten japanische Forscher eine Bakterienart, die nicht biologisch abbaubares Plastik frisst. Der Organismus, genanntIdeonella sakaiensis, kann in nur sechs Wochen eine daumennagelgroße Flocke aus Polyethylenterephthalat (PET), der für Getränkeflaschen verwendeten Kunststoffart, abbauen. Jetzt,Der Wächterberichtet, dass ein internationales Wissenschaftlerteam eine mutierte Version der plastikfressenden Bakterien entwickelt hat, die 20 Prozent effizienter ist.

Forscher des National Renewable Energy Laboratory des US-Energieministeriums und der University of Portsmouth in Großbritannien wollten ursprünglich keine superstarke Version des Bakteriums herstellen. Vielmehr wollten sie nur ein besseres Verständnis dafür, wie es sich entwickelt hat. PET tauchte erst in den letzten 80 Jahren auf Deponien auf, was bedeutet, dassI. sakaiensismuss sich erst vor kurzem entwickelt haben.

Die Mikrobe verwendet ein Enzym namens PETase, um den von ihr verbrauchten Kunststoff abzubauen. Die Struktur des Enzyms ähnelt der, die von einigen Bakterien verwendet wird, um Cutin zu verdauen, eine natürliche Schutzschicht, die auf Pflanzen wächst. Wie die Wissenschaftler in ihrer im Journal veröffentlichten Studie schreiben writeProceedings of the National Academy of Sciences, hofften sie, ein klareres Bild davon zu bekommen, wie sich der neue Mechanismus entwickelte, indem sie das Enzym im Labor optimierten.

Stattdessen bekamen sie ein mutiertes Enzym, das Plastik noch schneller abbaut als das natürlich vorkommende. Die Verbesserung ist nicht besonders dramatisch – das Enzym braucht noch einige Tage, um den Verdauungsprozess zu starten – aber es zeigt, dassI. sakaiensisbirgt noch mehr Potenzial als bisher angenommen.

„Wir haben gelernt, dass PETase noch nicht vollständig für den Abbau von PET optimiert ist – und jetzt, da wir dies gezeigt haben, ist es an der Zeit, die Werkzeuge des Protein-Engineerings und der Proteinevolution anzuwenden, um es weiter zu verbessern“, sagte Gregg Beckham, Koautor der Studie in einer Presseerklärung.

Das Plastikproblem des Planeten wird immer schlimmer. Laut einer 2017 veröffentlichten Studie hat der Mensch in weniger als einem Jahrhundert insgesamt 9 Milliarden Tonnen Plastik produziert. Davon werden nur 9 Prozent recycelt, 12 Prozent verbrannt und 79 Prozent auf Deponien verbracht. Bis 2050 prognostizieren Wissenschaftler, dass wir 13 Milliarden Tonnen Plastikmüll erzeugt haben.

Wenn PET in Ruhe gelassen wird, braucht es Jahrhunderte, um abgebaut zu werden, aber die plastikfressenden Mikroben könnten der Schlüssel sein, um es schnell und sicher aus der Umwelt zu entfernen. Die Forscher glauben, dass PETase in superschnelle Enzyme umgewandelt werden könnte, die bei extremen Temperaturen gedeihen, bei denen Kunststoff weich wird und leichter abgebaut werden kann. Sie haben bereits ein Patent für die erste mutierte Version des Enzyms angemeldet.



[h/t Der Wächter]