{"id":147841,"date":"2024-07-11T07:05:00","date_gmt":"2024-07-11T05:05:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=147841"},"modified":"2024-07-09T17:38:09","modified_gmt":"2024-07-09T15:38:09","slug":"effiziente-plastikfressende-pilze-in-susgewassern-identifiziert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/effiziente-plastikfressende-pilze-in-susgewassern-identifiziert\/","title":{"rendered":"Effiziente plastikfressende Pilze in S\u00fc\u00dfgew\u00e4ssern identifiziert"},"content":{"rendered":"\n\n
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\"Pilzmyzelien
Pilzmyzelien von Fusarium besiedeln einen Kunststoffpartikel, elektronenmikroskopische Aufnahme. \u00a9 Leibniz-Institut f\u00fcr Gew\u00e4sser\u00f6kologie und Binnenfischerei (IGB), Sabreen Samuel Ibrahim Dawoud<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Das Vorkommen von Kunststoffen in unserer Umwelt stellt eine zunehmende Belastung f\u00fcr die Natur und f\u00fcr unsere Gesundheit dar. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts f\u00fcr Gew\u00e4sser\u00f6kologie und Binnenfischerei (IGB) und der Universit\u00e4t Potsdam haben nun Pilze aus S\u00fc\u00dfgew\u00e4ssern identifiziert, die Kunststoffpolymere aus Polyurethan, Polyethylen und Reifengummi effizient abbauen k\u00f6nnen. Entgegen bisheriger Annahmen war daf\u00fcr keine Vorbehandlung der Kunststoffe notwendig. Die Studie wurde in Science of the Total Environment<\/em> ver\u00f6ffentlicht<\/a>.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Kunststoffe aus Polymeren k\u00f6nnen jahrzehntelang in der Umwelt verbleiben, da sie von Bakterien im Boden oder Gew\u00e4sser nicht oder nur sehr langsam abgebaut werden. Weltweit wird deshalb an praxistauglichen und nachhaltigen Methoden f\u00fcr den Umgang mit Kunststoff- und Gummiabf\u00e4llen geforscht. Ein Forschungsteam des IGB und der Universit\u00e4t Potsdam hat 18 Pilzst\u00e4mme aus S\u00fc\u00dfgew\u00e4ssern ausgew\u00e4hlt und ihre F\u00e4higkeit untersucht, Polyurethan, Polyethylen und Reifengummi abzubauen. Diese geh\u00f6ren zu den am h\u00e4ufigsten in der Umwelt vorkommenden Kunststoffen. Die Ergebnisse zeigen, dass St\u00e4mme von Fusarium<\/em>, Penicillium<\/em>, Botryotinia<\/em>, and Trichoderma<\/em> ein hohes Potenzial zum Abbau von Kunststoffen besitzen.<\/p>\n\n\n\n

Pilze gut an \u201ePlastiksph\u00e4re\u201c angepasst<\/h3>\n\n\n\n

In den letzten Jahren konnten Forscherinnen und Forscher bereits zeigen, dass es Mikropilze gibt, die auch komplexe Polymere zersetzen und damit f\u00fcr den biologischen Schadstoffabbau \u2013 Bioremediation \u2013 geeignet sind. <\/p>\n\n\n\n

Doch warum sind die Pilze so gute Kunststoff-Recycler? <\/p>\n\n\n\n

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\u201ePilze produzieren Enzyme, die selbst chemische Verbindungen aus vielen Makromolek\u00fclen wie Kunststoff aufspalten k\u00f6nnen. Au\u00dferdem sind sie mit ihren invasiven Wachstumsformen und ihrer F\u00e4higkeit, Biofilme zu bilden und mit bereits bestehenden Biofilmen zu interagieren, gut an das Leben in der Plastiksph\u00e4re angepasst\u201c, sagt IGB-Forscher Professor Hans-Peter Grossart, der die Studie leitete.<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Analysen mit dem Rasterelektronenmikroskop zeigten dem Team, dass sich die Zellw\u00e4nde einiger Pilze verformen, wenn sie die Kunststoffe besiedeln. <\/p>\n\n\n\n

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\u201eDas sind wahrscheinlich strukturelle Anpassungen der Myzelien, die es ihnen erm\u00f6glichen, beispielsweise das wasserabweisende Polyurethan zu besiedeln\u201c, sagt Sabreen Samuel Ibrahim Dawoud, Doktorandin am IGB und Erstautorin der Studie.<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Die FT-IR-Spektroskopie zur Analyse von Ver\u00e4nderungen in der Feinstruktur der Pilze und die DOC-Analyse zur Bestimmung ihrer Stoffwechselaktivit\u00e4t lieferten Hinweise darauf, dass die anf\u00e4ngliche enzymatische Aktivit\u00e4t der Pilze zur Bildung von Zwischenprodukten f\u00fchrt, die den Pilzen als Kohlenstoff- und Energiequelle dienen, indem sie die Konzentration des f\u00fcr das Pilzwachstum verf\u00fcgbaren l\u00f6slichen organischen Kohlenstoffs erh\u00f6hen.<\/p>\n\n\n\n

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\u201eSo schaffen sich die Pilze durch den Abbau immer wieder neue Nahrung\u201c, sagt Sabreen Dawoud.<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Keine Vorbehandlung durch UV-Licht, Ozonisierung oder andere chemische oder thermische Verfahren n\u00f6tig<\/h3>\n\n\n\n

Die Studie zeigte auch, dass Pilze Polymere ohne jegliche Vorbehandlung der Kunststoffe und ohne Zugabe von Zuckern als Energiequelle abbauen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Um den mikrobiellen Abbau von Kunststoffpolymeren zu initiieren, wurden in vielen Studien zun\u00e4chst UV-Licht, Ozonierung, chemische Oxidationsmittel oder thermische Vorbehandlungen eingesetzt, um die Kunststoffpolymere effektiv zu oxidieren und reaktive funktionelle Gruppen zu erzeugen, bevor das Polymer mit Pilzen beimpft wurde. Diese Behandlungen wurden in dieser Studie nicht angewandt und scheinen f\u00fcr die Pilzaktivit\u00e4t nicht wesentlich zu sein. Es wurde jedoch noch nicht untersucht, ob solche Behandlungen die Geschwindigkeit des Abbauprozesses ver\u00e4ndert h\u00e4tten.<\/p>\n\n\n\n

Und das sind die erfolgreichen Plastikfresser<\/h3>\n\n\n\n

Unter den ausgew\u00e4hlten St\u00e4mmen zeigten St\u00e4mme von Fusarium<\/em>, Penicillium<\/em>, Botryotini<\/em>a und Trichoderma<\/em> ein besonders hohes Potenzial zum Abbau von Polyethylen, Polyurethan und Reifengummi. Einige der terrestrischen Vorkommen dieser Pilze sind beim Menschen bisher nur wenig beliebt: Fusarien sind zum Beispiel in der Landwirtschaft als Schadpilze f\u00fcr Getreide und Mais bekannt. Auch Botryotinia<\/em> kann verschiedene Pflanzenkrankheiten ausl\u00f6sen. Trichoderma<\/em>-Arten sind Fadenpilze, die weltweit verbreitet im Boden, in Pflanzen, in verrottenden Pflanzenresten oder auch in Holz leben. Sie sind wichtige Zersetzer und stehen in Wechselwirkung mit Pflanzen, anderen Mikroorganismen und dem Boden. Arten der Gattung Penicillium<\/em> spielen hingegen eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Penicillin und Lebensmitteln wie Schimmelk\u00e4se.<\/p>\n\n\n\n

Die Forschenden testeten auch, ob bestimmte Pilzarten nur bestimmte Arten von Kunststoff oder Gummi abbauen k\u00f6nnen und welcher Kunststoff am besten von Pilzen zersetzt wird. Das Ergebnis: Polyurethan erwies sich von allen getesteten Kunststoffen als am besten abbaubar. <\/p>\n\n\n\n

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\u201eDie Kenntnis effizienterer Pilzst\u00e4mme, insbesondere f\u00fcr den biologischen Abbau von Polyurethan, tr\u00e4gt dazu bei, gro\u00dftechnische Recyclingkonzepte f\u00fcr Kunststoffabf\u00e4lle zu entwickeln\u201c, sagt Hans-Peter Grossart.<\/strong><\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Die Studie in Science of the Total Environment<\/em> lesen <\/strong><\/a><\/p>\n\n\n\n

Methodik<\/h3>\n\n\n\n

Die Studie beschreibt die Probenahme und Identifizierung von 18 Pilzst\u00e4mmen aus den Seen Stechlin und Mirow in Nordostdeutschland und klassifiziert sie anhand der molekularen Daten ITS, SSU und LSU. Die St\u00e4mme wurden auf ihre cellulo-, lignino- und chitinolytische Aktivit\u00e4t und ihre F\u00e4higkeit zum Abbau verschiedener Kunststoffe, darunter Polyethylen, Polyurethan, Reifenkautschuk und Polyethylen niedriger Dichte, untersucht. Die Abbauversuche wurden sowohl auf Agar- als auch auf Fl\u00fcssigmedien durchgef\u00fchrt, mit optischen Auswertungen zur Beobachtung des Kunststoffabbaus und Respirationsversuchen zur Messung des O2<\/sub>-Verbrauchs und der CO2<\/sub>-Produktion. Nach der Inkubation wurden das Frischgewicht und der gel\u00f6ste organische Kohlenstoff (DOC) gemessen und die Pilzmyzelien mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FT-IR) analysiert. F\u00fcr die Datenanalyse wurde die Software R verwendet, wobei ANOVA, Dunn-Test und lineare Regression eingesetzt wurden, um die Ergebnisse zu vergleichen und Korrelationen zwischen ihnen zu bestimmen.<\/p>\n\n\n\n

Kunststoff ist nicht gleich Kunststoff<\/h3>\n\n\n\n
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  • PU ist eines der am weitesten verbreiteten umweltsch\u00e4dlichen Polymere. Es wird in vielen Industriezweigen verwendet und eignet sich besonders f\u00fcr langfristige Anwendungen, bspw. f\u00fcr Schaumstoffe, Elastomere f\u00fcr Sportbekleidung oder medizinische Ger\u00e4te, Beschichtungen und Dichtstoffe. PU ist daher f\u00fcr raue Umweltbedingungen ausgelegt.<\/li>\n\n\n\n
  • PE macht etwa ein Drittel der gesamten Kunststoffnachfrage in Europa aus, was zum Teil auf seine umfangreiche Verwendung f\u00fcr Verpackungen zur\u00fcckzuf\u00fchren ist.<\/li>\n\n\n\n
  • Mikroplastik aus Reifen tr\u00e4gt zu den gr\u00f6\u00dften Verschmutzungen durch Mikroplastik bei, darunter Reifenabriebpartikel, recycelte Reifenkr\u00fcmel und R\u00fcckst\u00e4nde aus der Reifenreparatur.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

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    Das Vorkommen von Kunststoffen in unserer Umwelt stellt eine zunehmende Belastung f\u00fcr die Natur und f\u00fcr unsere Gesundheit dar. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts f\u00fcr Gew\u00e4sser\u00f6kologie und Binnenfischerei (IGB) und der Universit\u00e4t Potsdam haben nun Pilze aus S\u00fc\u00dfgew\u00e4ssern identifiziert, die Kunststoffpolymere aus Polyurethan, Polyethylen und Reifengummi effizient abbauen k\u00f6nnen. Entgegen bisheriger Annahmen war daf\u00fcr keine […]<\/p>\n","protected":false},"author":114,"featured_media":147844,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","nova_meta_subtitle":"In den letzten Jahren konnten Forscherinnen und Forscher bereits zeigen, dass es Mikropilze gibt, die auch komplexe Polymere zersetzen und damit f\u00fcr den biologischen Schadstoffabbau geeignet sind","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[13082,10608,13453,13159,19845,23484,15833],"supplier":[13322,1323],"class_list":["post-147841","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-bio-based","tag-bioabbaubarkeit","tag-biooekonomie","tag-kunststoffe","tag-mikroplastik","tag-myzelium","tag-pilzmyzel","tag-plastikmuell","supplier-leibniz-institut-fuer-gewaesseroekologie-und-binnenfischerei-igb","supplier-universitaet-potsdam"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/147841","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/114"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=147841"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/147841\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media\/147844"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=147841"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=147841"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=147841"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=147841"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}