{"id":81814,"date":"2020-11-26T07:41:21","date_gmt":"2020-11-26T06:41:21","guid":{"rendered":"http:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=https%3A%2F%2Fwww.chemie.de%2Fnews%2F1168715%2Fbakterielle-arbeitsteilung-beim-abbau-von-plastik.html%3FWT.mc_id%3Dca0065"},"modified":"2020-11-18T12:50:09","modified_gmt":"2020-11-18T11:50:09","slug":"bakterielle-arbeitsteilung-beim-abbau-von-plastik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/bakterielle-arbeitsteilung-beim-abbau-von-plastik\/","title":{"rendered":"Bakterielle Arbeitsteilung beim Abbau von Plastik"},"content":{"rendered":"

Forschende rund um Dr. Ba\u015fak \u00d6zt\u00fcrk vom Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH in Braunschweig haben in einer aktuellen Studie untersucht, wie marine Mikroorganismen biologisch abbaubares Plastik zersetzen und verwerten. Neben den am Abbau beteiligten Bakteriengruppen konnten die Forschenden auch einen potentiellen Mechanismus f\u00fcr die Zersetzung des Kunststoffs aufdecken. Die Ergebnisse publizierte das Team jetzt im international renommierten Fachmagazin Nature Communications (https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41467-020-19583-2<\/a>).<\/strong><\/p>\n

\"Elektronenmikroskopische
Elektronenmikroskopische Aufnahme von durch bakteriellem Abbau entstandenen L\u00f6chern (schwarz) im Plastik Quelle: HZI\/Rohde<\/figcaption><\/figure>\n

Plastik als Umweltproblem<\/strong>
\nDer Bedarf an Plastik ist in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen. Im Jahr 2017 wurden beispielsweise 350 Millionen Tonnen Plastik weltweit produziert, von denen \u00fcber 70 Prozent als Abfall in den Ozeanen wiederaufgetaucht sind. Die Industrie hat auf diese zunehmende Umweltverschmutzung mit der Entwicklung von biologisch abbaubarem Kunststoff reagiert. Ein oft genutztes Material ist Polybutylenadipat-terephthalat (PBAT), das neben den ben\u00f6tigten mechanischen Eigenschaften auch eine gute biologische Abbaubarkeit aufweist. PBAT wird h\u00e4ufig f\u00fcr Verpackungen, M\u00fcllbeutel, aber auch in der Landwirtschaft \u2013 beispielsweise f\u00fcr Mulchfolien – eingesetzt, da es dem konventionellen Kunststoff Polyethylen (LD-PE) in seinen Eigenschaften sehr \u00e4hnlich ist. Der Abbau von PBAT durch Mikroorganismen im Erdreich ist bereits gut erforscht. Es ist allerdings weitgehend unklar, wie der Abbau in der aquatischen Umgebung abl\u00e4uft und ob beispielsweise marine Bakterien die Abbauprodukte als Nahrungsquelle nutzen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Verschiedene Bakterien arbeiten bei der Zersetzung von Kunststoff zusammen
\nIn ihrer Studie konnten die Forschenden nachweisen, dass verschiedene Bakterien aus den Gruppen Alphaproteobakterien, Gammaproteobakterien, Flavobakterien und Actinobakterien am Abbau von PBAT beteiligt sind. \u201eIn unseren Experimenten bildete sich bereits nach drei Tagen auf dem Plastik ein Biofilm. Erste L\u00f6cher traten nach sechs Tagen auf.\u201c, fasst Dr. Ingid Meyer Cifuentes, PostDoc am Leibniz-Institut DSMZ und Erstautorin der Publikation, zusammen. Innerhalb von 15 bis 20 Tagen habe die Bakteriengemeinschaft den Kunststoff dann zersetzt. Dabei wurden die Abbauprodukte des PBAT von den verschiedenen Bakterien als Kohlenstoffquelle f\u00fcr ihren Stoffwechsel genutzt. Letztendlich wandelten die Bakterien so circa 60 % des vorhandenen Kohlenstoffs aus dem Plastik in CO2<\/sub> um.<\/p>\n

Aus den weiteren Ergebnissen ihrer Experimente schlussfolgern die Forschenden, dass die initiale Zersetzung des Kunststoffs innerhalb des Biofilms durchgef\u00fchrt wird. Die entstandenen Abbauprodukte werden dann sowohl von der Bakteriengemeinschaft des Biofilms als auch von den freischwimmenden Bakterien in der n\u00e4heren Umgebung weiter zersetzt. Der Abbau des hier eingesetzten Plastiks ist also eine synergistische Leistung. \u201eDer von uns untersuchte Abbauprozess im Labor unterscheidet sich wahrscheinlich etwas von dem im Ozean.\u201c, stellt Mikrobiologin und Studienleiterin Ba\u015fak \u00d6zt\u00fcrk fest, \u201eUnsere Ergebnisse zeigen aber, dass die Zersetzung von Kunststoff in der marinen Umgebung sehr \u00e4hnlich abl\u00e4uft wie die im Erdboden. Dieses Wissen kann der Forschung helfen, langfristig besser biologisch abbaubare Kunststoff zu entwickeln. Das tr\u00e4gt einen bedeutenden Fortschritt zum Umweltschutz bei.\u201c<\/p>\n

Nachwuchsgruppe Mikrobielle Biotechnologie<\/strong>
\nSeit Januar 2018 leitet Dr. Ba\u015fak \u00d6zt\u00fcrk die Nachwuchsgruppe Mikrobielle Biotechnologie am Leibniz-Institut DSMZ auf dem Science Campus Braunschweig-S\u00fcd. Die Forschung der Nachwuchsgruppe fokussiert sich auf drei Themenbereiche: die Untersuchung von Abbau, Verbleiben und Verhalten von bioabbaubaren Kunststoffen im marinen \u00d6kosystem, die Forschung an neuen Mikroorganismen, die grundwasserbelastende Pflanzenschutzmittel und Xenobiotika im Mikromolarbereich abbauen k\u00f6nnen und die strukturelle Erkl\u00e4rung von Enzymen, die an diesen Abbauprozessen beteiligt sind.<\/p>\n

Originalpublikation<\/strong>
\nMeyer-Cifuentes, I.E., Werner, J., Jehmlich, N. et al. Synergistic biodegradation of aromatic-aliphatic copolyester plastic by a marine microbial consortium. Nat Commun 11, 5790 (2020). https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41467-020-19583-2<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

DSMZ-Forscherinnen skizzieren Mechanismen f\u00fcr die Aufspaltung von Kunststoff durch marine Bakteriengemeinschaften<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[10608,5794],"supplier":[17792],"class_list":["post-81814","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-biooekonomie","tag-biotech","supplier-leibniz-institut-dsmz-deutsche-sammlung-von-mikroorganismen-und-zellkulturen-gmbh"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/81814","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\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=81814"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/81814\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=81814"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=81814"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=81814"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=81814"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}