Was tun gegen die Massen an Plastikm\u00fcll? Es gibt bestimmte Bakterien, die Kunststoffe zerlegen k\u00f6nnen. Forscher haben nun die daf\u00fcr verantwortlichen Enzyme kombiniert und so den Abbau enorm beschleunigt – er verl\u00e4uft damit doppelt so schnell.<\/p>\n
Die Studie eines US-britischen Forscherteams weckt Hoffnung im Kampf gegen die Plastikflut: Demnach kann die Kombination zweier bakterieller Enzyme den Abbau des g\u00e4ngigen Kunststoffs Polyethylenterephthalat (PET) deutlich beschleunigen. Die Wissenschaftler griffen dazu auf zwei Enzyme zur\u00fcck, die beim Bodenbakterium Ideonella sakaiensis vorkommen. Dieses war vor einigen Jahren bekannt geworden, weil es den Kunststoff abbauen kann. Eine spezielle Kombination der Enzyme erh\u00f6ht dieses Potenzial betr\u00e4chtlich, wie Gregg Beckham vom National Renewable Energy Laboratory in Golden (US-Bundesstaat Colorado) und John McGeehan von der University of Portsmouth im Fachmagazin “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS) schreiben.<\/p>\n
PET ist einer der am h\u00e4ufigsten verwendeten Kunststoffe und wird etwa f\u00fcr Flaschen und andere Beh\u00e4lter, Folien und Textilfasern verwendet. Weil PET in der Natur Jahrhunderte \u00fcberdauern kann, sammelt sich der M\u00fcll zunehmend in der Umwelt an. 2016 berichteten japanische Wissenschaftler \u00fcber den Fund des Bakteriums I. sakaiensis in einer Recyclinganlage f\u00fcr Plastikflaschen. Sie erkannten damals, dass diese Bakterien PET als Nahrungsquelle nutzen k\u00f6nnen und dass die beiden Enzyme PETase und MHETase daf\u00fcr verantwortlich sind.<\/p>\n
Nun analysierte die Forschergruppe die Enzyme mit strukturellen, biochemischen und bioinformatischen Ans\u00e4tzen bis ins Detail. So stellten sie etwa fest, dass die Wirkweise der PETase derjenigen von Cutinase \u00e4hnelt – einem Enzym, mit dessen Hilfe Pilze in Pflanzen eindringen. Zudem ermittelten sie die dreidimensionale Struktur der Enzyme.<\/p>\n
Doppelt so schnell
\nPETase allein kann PET zerlegen, was die MHETase nicht kann. Diese vermag allerdings ein Zwischenprodukt beim Abbau von PET zu zerlegen, die Mono-(2-hydroxyethyl)-Terephthals\u00e4ure (MHET). Beide Enzyme zusammen bauen PET etwa doppelt so schnell ab wie die PETase allein.<\/p>\n
“Unsere ersten Experimente haben gezeigt, dass sie tats\u00e4chlich besser zusammenarbeiten”, wird McGeehan in einer Mitteilung seiner Universit\u00e4t zitiert. “Deshalb haben wir uns entschlossen, sie physisch zu kombinieren.” Mit diesem kombinierten Doppelenzym steigerten die Forscher die Abbaugeschwindigkeit noch einmal um das Dreifache.<\/p>\n
“Zusammengenommen bieten diese Ergebnisse Einblicke in die PET-Zerlegung durch das Zwei-Enzym-System und werden k\u00fcnftige Bem\u00fchungen zum biologischen Abbau und zur Abfallveredelung von gemischten Kunststoffen inspirieren”, schreiben Beckham, McGeehan und Kollegen. So k\u00f6nnten die Enzyme in biotechnologischer Anwendung dazu beitragen, eine PET-Kreislaufwirtschaft aufzubauen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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