07.07.2021 - Frontiers

Mikroben in Kuh-Mägen können Plastik abbauen

Umweltfreundlicher Weg zur Reduzierung von Abfall?

Plastik ist bekanntermaßen schwer abbaubar, aber Forscher in Österreich haben herausgefunden, dass Bakterien aus dem Pansen einer Kuh bestimmte Arten des allgegenwärtigen Materials verdauen können, was einen nachhaltigen Weg zur Reduzierung von Plastikmüll darstellt.

Die Wissenschaftler vermuteten, dass solche Bakterien nützlich sein könnten, da die Nahrung von Kühen bereits natürliche Pflanzenpolyester enthält. "Im Pansen-Reticulum lebt eine riesige mikrobielle Gemeinschaft, die für die Verdauung der Nahrung in den Tieren verantwortlich ist", sagt Dr. Doris Ribitsch von der Universität für Bodenkultur in Wien, "daher vermuteten wir, dass einige biologische Aktivitäten auch für die Polyester-Hydrolyse genutzt werden könnten", eine Art chemische Reaktion, die zu einer Zersetzung führt. Mit anderen Worten: Da diese Mikroorganismen bereits ähnliche Materialien abbauen können, dachten die Studienautoren, dass sie auch in der Lage sein könnten, Kunststoffe abzubauen.

Ribitsch und ihre Kollegen untersuchten drei Arten von Polyestern. Einer, Polyethylenterephthalat, allgemein bekannt als PET, ist ein synthetisches Polymer, das häufig in Textilien und Verpackungen verwendet wird. Bei den beiden anderen handelte es sich um einen biologisch abbaubaren Kunststoff, der häufig in kompostierbaren Plastiktüten verwendet wird (Polybutylenadipat-Terephthalat, PBAT), und um ein biobasiertes Material (Polyethylenfuranoat, PEF), das aus erneuerbaren Ressourcen hergestellt wird.

Sie erhielten Pansenflüssigkeit von einem Schlachthof in Österreich, um die Mikroorganismen zu erhalten, die sie testeten. Dann bebrüteten sie diese Flüssigkeit mit den drei getesteten Kunststoffarten (die sowohl in Pulver- als auch in Folienform getestet wurden), um zu verstehen, wie effektiv der Kunststoff abgebaut wird.

Nach ihren Ergebnissen, die kürzlich in Frontiers in Bioengineering and Biotechnology veröffentlicht wurden, konnten alle drei Kunststoffe von den Mikroorganismen aus Kuhmägen abgebaut werden, wobei die Kunststoffpulver schneller abgebaut wurden als die Kunststofffolien. Im Vergleich zu ähnlichen Forschungen, bei denen einzelne Mikroorganismen untersucht wurden, fanden Ribitsch und ihre Kollegen, dass die Pansenflüssigkeit effektiver war, was darauf hindeuten könnte, dass die mikrobielle Gemeinschaft einen synergistischen Vorteil hat - dass die Kombination von Enzymen und nicht ein bestimmtes Enzym den Unterschied ausmacht.

Obwohl ihre Arbeit nur im Labormaßstab durchgeführt wurde, sagt Ribitsch: "Aufgrund der großen Menge an Pansen, die jeden Tag in Schlachthöfen anfällt, wäre eine Hochskalierung leicht vorstellbar." Sie gibt jedoch zu bedenken, dass solche Forschungen kostenintensiv sein können, da die Laborausrüstung teuer ist und solche Studien Vorstudien zur Untersuchung von Mikroorganismen erfordern.

Nichtsdestotrotz freut sich Ribitsch auf weitere Forschungen zu diesem Thema, da mikrobielle Gemeinschaften als potenzielle umweltfreundliche Ressource noch zu wenig erforscht sind.

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Fakten, Hintergründe, Dossiers
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