Eine Gruppe von Forschern aus Südkorea hat einen neuen Ansatz gefunden, um die Verschmutzung durch Plastikmüll, die das Ökosystem der Erde bedroht, zu bekämpfen.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Lee Hyung-kwan vom Center for Cell Factory Research der Korea Bioindustrial Technology Institute entdeckte, dass eines der Mikroben, das aus marinem Plastikmüll in der Küstenregion Jeju isoliert wurde, in der Lage ist, BHET, ein Schlüsselzwischenprodukt im Prozess der Plastikzerstörung, auf natürliche Weise abzubauen.

Das Team konzentrierte sich zunächst auf die Gemeinschaft von Mikroben, die sich natürlich auf der Oberfläche von Plastik im Meer, auch bekannt als Plastisphere, ansiedeln.

Bei der Analyse von Plastikstücken, die an den Stränden von Jeju gesammelt wurden, stellte sich heraus, dass acht verschiedene Mikrobenarten zusammen lebten, von denen eine bemerkenswerte Fähigkeit zur Reduzierung von BHET zeigte.

Das betreffende Mikroben, Stenotrophomonas sp. WED208, wuchs über einen Zeitraum von 30 Tagen in einer Kulturflüssigkeit mit BHET und verringerte die Menge von BHET um etwa 30 %, während es das Material in andere Zersetzungsprodukte umwandelte.

Dies bietet einen wichtigen Beweis für die Möglichkeit, dass mehrere Mikroben in der Natur eine Rolle im schrittweisen Abbau von Plastik übernehmen.

Das Team analysierte das gesamte genetische Material (Genom) von WED208, um auf molekularer Ebene zu bestätigen, warum dieses Mikroben BHET abbauen kann.

Die Analyse ergab, dass WED208 spezielle Proteine (Enzyme) zur Verfügung hat, die für das Schneiden von BHET erforderlich sind, und dass diese Enzyme über alle erforderlichen essenziellen Aminosäuren für die Abbau-Reaktionen verfügen.

Es wurde somit wissenschaftlich bestätigt, dass WED208 nicht einfach ein Konsument von BHET ist, sondern ein Mikroben mit spezialisierten Werkzeugen (Enzymen) zum Abbau von BHET.

Diese Forschung ist von großer Bedeutung, da sie über die bestehende Methode, die versucht, PET mit einem einzelnen Mikroben abzubauen, hinausgeht und die Möglichkeit aufzeigt, ein „stufenweises Abbausystem“ unter Verwendung des Mikroben-Netzwerks der natürlichen Ökosysteme zu entwickeln.

Im Verlauf der Forschung wurden insgesamt acht Mikroben, einschließlich WED208, isoliert, wobei angenommen wird, dass jede Mikrobenart unterschiedliche Abbaueigenschaften und metabolische Merkmale aufweist.

Es besteht die Erwartung, dass durch den geeigneten Kombinationsaufbau eines „Mikroben-Konsortiums“ die Geschwindigkeit und Effizienz des PET-Abbaus erheblich gesteigert werden kann.

Dr. Lee Hyung-kwan erklärte: „Diese Studie ist der erste Fall, in dem auf molekularer Ebene nachgewiesen wird, dass Mikroben, die bereits im marinen Plastik vorhanden sind, die Fähigkeit zur Bearbeitung von Plastikzwischenprodukten besitzen. Dies wird eine wichtige Grundlage für die Entwicklung von mikrobenökologiebasierten Technologien zur Behandlung von Plastik sein.“

Die Ergebnisse dieser Studie wurden am 23. Oktober in der internationalen Fachzeitschrift „Frontiers in Microbiology“ veröffentlicht.