{"id":139473,"date":"2024-02-26T07:04:00","date_gmt":"2024-02-26T06:04:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=139473"},"modified":"2024-02-21T12:40:40","modified_gmt":"2024-02-21T11:40:40","slug":"wissenschaftler-entwickeln-kunstlichen-wurmdarm-zum-abbau-von-kunststoffen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wissenschaftler-entwickeln-kunstlichen-wurmdarm-zum-abbau-von-kunststoffen\/","title":{"rendered":"Wissenschaftler entwickeln k\u00fcnstlichen “Wurmdarm” zum Abbau von Kunststoffen"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Forscher der School of Civil and Environmental Engineering (CEE) der NTU und des Singapore Centre for Environmental Life Sciences Engineering (SCELSE) haben durch die F\u00fctterung von W\u00fcrmern mit Kunststoffen und die Kultivierung von\u00a0Mikroben<\/a>\u00a0in ihren Eingeweiden eine neue Methode zur Beschleunigung des biologischen Abbaus von Kunststoffen entwickelt.<\/p>\n\n\n

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(L-R) Mitglieder des NTU-Forschungsteams sind Dr. Sakcham Bairoliya, Research Fellow, Associate Professor Cao Bin und Dr. Liu Yinan, Research Fellow. \u00a9 NTU Singapore<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Fr\u00fchere Studien haben gezeigt, dass Zophobas atratus-W\u00fcrmer<\/em> – die Larven des Schwarzk\u00e4fers, die \u00fcblicherweise als Tierfutter verkauft werden und wegen ihres N\u00e4hrwerts als “Superw\u00fcrmer” bekannt sind – mit einer Plastikdi\u00e4t \u00fcberleben k\u00f6nnen, weil ihr Darm Bakterien enth\u00e4lt, die g\u00e4ngige Plastikarten abbauen k\u00f6nnen. Ihr Einsatz in der Kunststoffverarbeitung war jedoch aufgrund der langsamen F\u00fctterung und Wartung der W\u00fcrmer unpraktisch.<\/p>\n\n\n\n

NTU-Wissenschaftler haben nun einen Weg aufgezeigt, wie diese Probleme \u00fcberwunden werden k\u00f6nnen, indem sie die Darmbakterien des Wurms isolieren und sie f\u00fcr diese Aufgabe nutzen, ohne dass eine gro\u00df angelegte Wurmzucht erforderlich ist.<\/p>\n\n\n\n

NTU Associate Professor Cao Bin von der School of CEE und Principal Investigator bei SCELSE sagte: “Ein einzelner Wurm kann in seinem Leben nur ein paar Milligramm Plastik verzehren, also stellen Sie sich die Anzahl der W\u00fcrmer vor, die ben\u00f6tigt w\u00fcrden, wenn wir uns auf sie verlassen w\u00fcrden, um unseren Plastikm\u00fcll zu verarbeiten. Unsere Methode beseitigt diesen Bedarf, indem sie den Wurm aus der Gleichung herausnimmt. Wir konzentrieren uns darauf, die n\u00fctzlichen Mikroben im Wurmdarm zu f\u00f6rdern und einen k\u00fcnstlichen ‘Wurmdarm’ zu schaffen, der Kunststoffe effizient abbauen kann.<\/p>\n\n\n\n

Die Studie, die im Januar in der Zeitschrift Environment International<\/em> ver\u00f6ffentlicht wurde, steht im Einklang mit dem Engagement der Universit\u00e4t f\u00fcr die F\u00f6rderung von Innovationen und die Umsetzung von Forschungsergebnissen in praktische L\u00f6sungen zum Nutzen der Gesellschaft im Rahmen des F\u00fcnfjahres-Strategieplans NTU2025.<\/p>\n\n\n

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Die NTU-Wissenschaftler f\u00fctterten die W\u00fcrmer mit verschiedenen Plastiknahrungen und extrahierten das Mikrobiom aus ihrem Darm, indem sie sie in Flaschen bebr\u00fcteten, um einen k\u00fcnstlichen “Wurmdarm” zu bilden. \u00a9 NTU Singapore<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Entwicklung eines k\u00fcnstlichen Wurmdarms<\/h3>\n\n\n\n

Um ihre Methode zu entwickeln, f\u00fctterten die NTU-Wissenschaftler drei Gruppen von Superw\u00fcrmern 30 Tage lang mit verschiedenen Kunststoffnahrungen – Polyethylen hoher Dichte (HDPE), Polypropylen (PP) und Polystyrol (PS). Die Kontrollgruppe wurde mit Haferflocken gef\u00fcttert.<\/p>\n\n\n\n

Die NTU-Wissenschaftler w\u00e4hlten die Kunststoffe aus, da sie zu den weltweit am h\u00e4ufigsten verwendeten Kunststoffen geh\u00f6ren und in Alltagsgegenst\u00e4nden wie Lebensmittelverpackungen und Waschmittelflaschen verwendet werden. HDPE ist eine Kunststoffart, die f\u00fcr ihre hohe Schlagfestigkeit bekannt ist und daher nur schwer abgebaut werden kann.<\/p>\n\n\n\n

Nachdem die Wissenschaftler die W\u00fcrmer mit Kunststoff gef\u00fcttert hatten, entnahmen sie ihnen das Mikrobiom aus dem Darm und bebr\u00fcteten sie in Flaschen, die synthetische N\u00e4hrstoffe und verschiedene Kunststoffarten enthielten, so dass ein k\u00fcnstlicher “Wurmdarm” entstand. Sechs Wochen lang lie\u00df man die Mikrobiome in den Flaschen bei Raumtemperatur wachsen.<\/p>\n\n\n\n

Zunahme der kunststoffabbauenden Bakterien<\/h3>\n\n\n\n

Die Wissenschaftler stellten fest, dass in den Flaschen, die das Darmmikrobiom der mit Kunststoff gef\u00fctterten W\u00fcrmer enthielten, im Vergleich zur Kontrollgruppe eine signifikante Zunahme der kunststoffabbauenden Bakterien zu verzeichnen war.<\/p>\n\n\n\n

Dar\u00fcber hinaus waren die mikrobiellen Gemeinschaften, die die Kunststoffe in den Flaschen besiedelten, einfacher und besser auf die spezifische Art von Kunststoff zugeschnitten als die Mikroben, die auf Kunststoffen gefunden wurden, die direkt an die W\u00fcrmer verf\u00fcttert worden waren. Wenn die mikrobiellen Gemeinschaften einfacher und auf eine bestimmte Art von Kunststoff zugeschnitten sind, bedeutet dies, dass der Kunststoffabbau in der Praxis effizienter sein kann.<\/p>\n\n\n\n

Der Erstautor der Studie, Dr. Liu Yinan, Research Fellow an der School of CEE and SCELSE, sagte: “Unsere Studie ist der erste erfolgreiche Versuch, kunststoffassoziierte Bakteriengemeinschaften aus dem Darmmikrobiom von mit Plastik gef\u00fctterten W\u00fcrmern zu entwickeln. Indem wir die Darmmikrobiome bestimmten Bedingungen aussetzten, konnten wir die Anzahl der Plastik abbauenden Bakterien in unserem k\u00fcnstlichen ‘Wurmdarm’ erh\u00f6hen, was darauf hindeutet, dass unsere Methode stabil und in gro\u00dfem Ma\u00dfstab reproduzierbar ist.”<\/p>\n\n\n\n

Die Forscher sagen, dass ihr Machbarkeitsnachweis die Grundlage f\u00fcr die Entwicklung biotechnologischer Ans\u00e4tze bildet, die das Darmmikrobiom von W\u00fcrmern zur Verarbeitung von Kunststoffabf\u00e4llen nutzen.<\/p>\n\n\n\n

In den n\u00e4chsten Schritten wollen die Forscher verstehen, wie die Bakterien im Darm des Superwurms die Kunststoffe auf molekularer Ebene abbauen. Das Verst\u00e4ndnis des Mechanismus wird den Wissenschaftlern dabei helfen, kunststoffabbauende Bakteriengemeinschaften zu entwickeln, um Kunststoffe in Zukunft effizient abzubauen.<\/p>\n\n\n\n

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