<Die Ansammlung des schwer
abbaubarem Plastik in der Umwelt, vor allem in
den Meeren, ist ein massives ökologisches
Problem. Nun haben Forscher erstmals ein
Bakterium gefunden, das Plastik zersetzt.
Bisher seien nur wenige Pilze, aber
keine Bakterien bekannt gewesen, die Plastik
abbauen, schreiben die japanischen Forscher im
Fachblatt «Science». Das nun entdeckte Bakterium
Ideonella sakaiensis 201-F6 hat
zwei Enzyme, mit dessen Hilfe es den weit
verbreiteten Kunststoff PET
(Polyethylenterephthalat) zerlegt.
Weltweit werden jährlich etwa 300
Millionen Tonnen Kunststoffe produziert. 56
Millionen Tonnen entfielen im Jahr 2013 auf
PET-Kunststoffe. Daraus entstehen zum Beispiel
Flaschen oder Verpackungen. Nur ein geringer
Teil davon wird recycelt, riesige Mengen
landen in der Umwelt, wo sie nur sehr langsam
abgebaut werden.
Zerrieben in winzige
Partikel
Nach Angaben des deutschen
Umweltbundesamtes (UBA) vergehen etwa 450
Jahre, bis sich eine Plastikflasche in der
Umwelt zersetzt hat. Die Kunststoffe werden im
Laufe der Zeit in immer kleinere Partikel
zerrieben, die sich in der Nahrungskette
ansammeln und schliesslich auch in den
Menschen gelangen können.
Die Forscher um Shosuke Yoshida vom
Kyoto Institute of Technology entnahmen nun an
einer Recycling-Anlage für PET-Flaschen 250
Umweltproben - von Sedimenten, Böden, Abwasser
oder Aktivschlamm.
Dann prüften sie im Labor, ob darin
Mikroorganismen steckten, die einen dünnen
PET-Film zersetzen können. In einer
Sediment-Probe wurden sie fündig: Sie
isolierten ein Bakterium, das sie Ideonella
sakaiensis 201-F6 tauften.
Kunststoff-Film
vollständig aufgefressen
Untersuchungen zeigten, dass das
Bakterium nicht nur in Flüssigkeit zu finden
war, sondern auch direkt an Kunststoff. Die
Bakterienzellen waren über kleine Anhänge
miteinander verbunden und hafteten damit auch
an der Oberfläche des Kunststoff-Films. Nach
60 Wochen bei 30 Grad Celsius hatten die
Bakterien den Film
vollständig aufgefressen.
Die Forscher identifizierten als
nächstes zwei Enzyme, die den Abbau betreiben.
Zunächst wandelt das Enzym ISF6_4831 PET in
ein Zwischenprodukt um, das dann von einem
weiteren Enzym, ISF6_0224, umgebaut wird. Am
Ende bleiben Terephthalsäure und Glykol übrig.
Beide Substanzen seien nicht giftig für die
Umwelt, betonen sie.
«Der Abbauprozess ist relativ
langsam», schreibt Uwe Bornscheuer von der
Universität Greifswald in einem ebenfalls in
«Science» veröffentlichten Kommentar
zu der Studie. Dennoch sei die Entdeckung vor
allem mit Blick auf das PET-Recycling
interessant.
Möglichkeit der
Rohstoff-Rückgewinnung
«Wenn die Terephthalsäure isoliert
und wiederverwertet werden könnte, würde das
erhebliche Einsparungen bedeuten bei der
Produktion neuer Polymere ohne Erdöl-basierte
Ausgangsmaterialien.» Darüber hinaus könnten
die Bakterien eingesetzt werden, um Plastik
aus der Umwelt zu entfernen.
Ein weiterer Aspekt: Beide Enzyme
waren bisher unbekannt; sie ähneln bekannten
Enzymen auch nicht besonders. Die Gene für die
Bildung der Enzyme werden hochreguliert,
sobald die Bakterien mit PET in Kontakt
kommen. Das deute darauf hin, dass ihre
Hauptaufgabe im Abbau des Kunststoffs bestehe.
Es sei spannend zu erfahren, ob die
Enzyme erst in den etwa 70 Jahren seit Nutzung
der PET-Kunststoffe entstanden seien.
Beispiele für eine solch schnelle natürliche
Evolution seien rar, aber bekannt, schreibt
Bornscheuer. (sda/dpa)>
México 13-02-2018: PLÁSTICO
BIOLÓGICO PRODUCIDA Y BIODEGRADABLE:
Bacteria Azotobacter vinelandii lo realiza México: Identifican sistema con que
bacteria produce plásticos biodegradables
<CIUDAD
DE MÉXICO.- Científicos
mexicanos identificaron el sistema que
permite a la bacteria Azotobacter
vinelandii -presente en suelos
y raíces de plantas- producir dos tipos de
plásticos biodegradables
con nulo impacto ambiental, informó hoy el
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
(Conacyt).
Elva
Yadira Quiroz doctora en
ciencias identificó el sistema que hace
posible a la bacteria elegir las fuentes
de carbono como alimento que
posteriormente convertirá en dos tipos de
polímeros alginato y poli beta
hidroxibutirato (PHB).
Ambos
plásticos resultantes son de interés
biotecnológico por su gran potencial de
aplicación en diversos campos, así como
por su capacidad para ser degradados por
la misma bacteria que los produce.
Para la
investigadora del Centro de Ciencias
Genómicas de la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM), el mayor
beneficio al lograr que alguna bacteria
produzca polímeros en cantidades
suficientes radica en la posibilidad de
que, a largo plazo, se reemplacen los
plásticos derivados del petróleo.>
Mexiko 13.2.2018: BIOLOGISCH
PRODUZIERTES UND BIOLOGISCH
ABBAUBARES PLASTIK: Bakterie
Azotobacter vinelandii macht's möglich Mexiko: Forscher finden System, wie ein
Bakterium biologisch abbaubares Plastik
produziert
<MEXICO CITY - Mexikanischer
Wissenschaftler haben ein System entdeckt,
das es dem Bakterium Azotobacter
vinelanddii ermöglicht - dieses
Bakterium ist in den Böden und
Pflanzenwurzeln - zwei Arten biologisch
abbaubares Plastik zu produzieren, mit
NULL Auswirkungen auf die Umwelt, so
informierte heute der Nationalrat für
Wissenschaft und Technologie (Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología - Conacyt).
Elva Yadira Quiroz, Doktorin in
Wissenschaften, hat das System entdeckt, das
es dem Bakterium ermöglicht, die
Kohlenstoffquellen als Nahrungsmittel zu
nutzen, das sich später in zwei Typen von
Plastik verwandelt: Alginat-Polymere
und Poly-beta-Hydroxybutyrat (PHB).
Beide Plastikarten sind wegen ihres grossen
Potentials der Anwendungsmöglichkeiten von
biotechnologischem Interesse, auch wegen der
Möglichkeiten, sie durch dasselbe Bakterium
abzubauen, durch das das Plastik produziert
wird.
Für die Forscherin (am
Genom-Wissenschaftszentrum der
Autonom-Nationalen Universität von Mexiko
(UNAM), besteht der grösste Nutzen darin,
dass man herausgefunden hat, dass ein
Bakterium Polymere in ausreichenden Mengen
produzieren kann. Dies ergibt die
Möglichkeit, auf lange Sicht, dass man die
alten Kunststoffe, die auf Ölbasis
hergestellt wurden, ersetzen kann.>
Bakterium: Ideonella sakaiensis
Berlin und Greifswald 27.4.2019:
Forschung mit Bakterium I. sakaiensis - damit das
"Auffressen" von PET-Plastik vielleicht bald
schneller geht: Plastikfressende Bakterien: Die Zukunft des
Recyclings?
https://de.sputniknews.com/wissen/20190427324798376-plastikfressende-bakterien-zukunft-recyclings/
<Das Bakterium I. sakaiensis kann den
Kunststoff PET zerlegen. Allerdings arbeitet es
dabei bislang sehr langsam. Forscher am
Helmholtz-Zentrum Berlin und der Universität
Greifswald haben die am Abbau beteiligten Enzyme
isoliert und arbeiten an ihrer Verbesserung. In
Zukunft könnte so ein nachhaltiges Recycling für
Kunststoffe entstehen.
Plastikabfälle sind ein Problem, von welcher Seite
aus man sie auch betrachtet: Ein Teil von ihnen
landet in der Umwelt, zerfällt zu Mikro- und
Nanoplastik, bildet eine Gefahr für einige Tierarten
und ist in seinen Langzeitauswirkungen – auch
auf den Menschen – noch nahezu unerforscht. Der
größere Teil des Plastiks landet zwar im Mülleimer
und wandert in die Recyclinganlage. Aber auch
hier wird ein Teil unter Freisetzung von CO2
verbrannt und neue Produkte selten gänzlich aus
recyceltem Material hergestellt.
Ein Bakterium, das Plastik frisst
Einen Weg aus dieser Situation hat das Bakterium
Ideonella sakaiensis gefunden, das
japanische Forscher im Jahr 2016 in einer
Recycling-Anlage gefunden hatten. Es verfügt über
die Fähigkeit, den Kunststoff
Polyethylenterephthalat (PET) in seine
Bestandteile aufzuspalten. Der Trick: Es erstellt
zwei Enzyme, die PET spalten können. Die Namen der
Enzyme lauten „PETase“ und „MHETase“ und sie werden
gegenwärtig am Helmholtz-Zentrum in Berlin und
an der Universität Greifswald untersucht und
weiterentwickelt.
Kreislauf für PET in Sicht?
„Die PETase zerlegt das PET in größere
Bausteine und die MHETase erledigt den Rest und
spaltet die Bausteine in die Grundbausteine von
PET, Ethylen, Glykol und Therephthalsäure auf. Die
könnten dann theoretisch in Zukunft für eine
Neusynthese von PET verwendet werden“, erklärt Dr.
Gert Weber, Biochemiker und Strukturbiologe,
gegenüber Sputnik die Funktionsweise der Enzyme.
Energiesparend und bei Raumtemperatur kann PET
wieder in seine Ausgangsstoffe aufgespalten
werden, um diese für eine Neusynthese zu verwenden –
das ist das Kreislaufszenario, das den Forschern
vorschwebt.
So arbeitet die MHETase:
Eine Schwäche der bakterieneigenen Enzyme ist aber
ihre Langsamkeit: „Wenn wir das in einer
technischen Anlage einsetzen wollen, müssten wir
sehr lange warten, bis unsere PET-Flasche zersetzt
werden würde.“ Hinzu kämen schwerer verdaubare
Formen des PET, bei denen der Prozess noch langsamer
ablaufen würde. Und schließlich macht PET nur zehn
Prozent von allem synthetisierten Plastik aus. „Wir
hätten mit den Bakterien nur einen Teil der Lösung“.
so Weber.
Verbesserte Enzyme arbeiten schneller und
umfassender
Deswegen haben die Forscher im Labor mit Hilfe der
DNA von I. sakaiensis die beiden Enzyme
in größerer Menge hergestellt und die
3D-Struktur der MHETase ermittelt. Außerdem haben
sie die entscheidende Stelle entdeckt, die das PET
bindet und an der die Spaltung abläuft. Für diese
Entdeckung wurde ein leicht abgewandeltes
PET-Fragment eingesetzt, das zwar gebunden, aber
wegen einer chemischen Abwandlung nicht mehr
gespalten werden kann. So blieben Enzym und PET
in einer aneinander gebundenen Form
‚eingefroren‘ und die Gesamtstruktur konnte
analysiert werden. Nachdem auf diese Weise die
aktive Stelle bekannt war, konnte die
Optimierungsarbeit beginnen. Dazu wurden die
Bausteine (Aminosäuren) an der Bindestelle durch
verschiedene andere Bausteine ausgetauscht und das
Verhalten des abgewandelten Enzyms immer wieder
getestet.
Das Ergebnis: „Wir haben eine effizientere
MHETase-Variante gefunden, die PET zweimal schneller
spalten kann. Was noch interessanter ist: Wir haben
die MHETase auch dazu gekriegt, ein Substrat, was
sie sonst nicht akzeptiert, zu spalten“, so Weber.
MHETase verrichtet die Arbeit also schneller und
beschränkt sich nicht nur auf ihr ursprüngliches
Substrat. Die Vision wäre natürlich ein Enzym, das
möglichst schnell arbeitet und so viele
Polyester-Kunststoffe wie möglich abdeckt. Das Team
stehe aber noch am Anfang der Arbeit, betont Weber.
Warum nicht einfach die Bakterien
verbessern?
Theoretisch könnte die DNA eines verbesserten
Enzyms auch in Bakterien eingeschleust werden,
die dann das Plastik in freier Wildbahn
effektiver angehen. Aber dieser Weg zur Bekämpfung
von Mikroplastik kann unerwünschte Nebeneffekte
haben und ist gesetzlich verboten: „Wir dürfen keine
genetisch veränderten Organismen in die Umwelt
entlassen. Das wäre auch fahrlässig, man weiß nicht,
was dann passiert“, hebt der Strukturbiologe hervor.
Das Enzym in Flüsse zu schütten sei auch
Unsinn, da es neben einer kurzen Lebensdauer viel zu
teuer sei. Denkbar sei dagegen ein Einsatz
in Kläranlagen: „Das System muss geschlossen
sein“, so Weber.
Entscheidend sei aber beim Thema Mikroplastik doch das
Verbraucherverhalten und der politische Wille, die
Quellen von Mikroplastik einzudämmen. Die bestehenden
Verfahren, etwa Plastik durch Schmelzen zu recyceln,
kosten viel Energie und sind zudem abhängig von
‚frischen‘ Rohöl-basierten Bausteinen, um die
Produktqualität zu erhalten. Die thermo-chemische
Spaltung (Pyrolyse) von Plastik verursacht noch höhere
Energiekosten und liefert relativ niedrige Ausbeuten
an Öl – was dann nur der Ausgangspunt für eine
kostenintensive Neusynthese von Plastik ist.
Gleichermaßen scheitern Vorhaben, gesammeltes Plastik
durch Enzyme nachhaltig wiederzuverwerten, oft an der
fehlenden Wirtschaftlichkeit. „Daran wird sich nur
etwas ändern, wenn der Rohölpreis vielleicht auf das
50-Fache steigt oder mehr Wert auf nachhaltige
Ressourcennutzung als auf Wirtschaftlichkeit gelegt
wird“, bemerkt Weber dazu.>
20.1.2024: WIESO werden die Bakterien
in den Medien verschwiegen, die Plastik fressen? Um
die Menschheit zu vergiften und umzubringen!
von Michael Palomino NIE IMPFEN+IMMER BAR zahlen -
sonst verschwinden die Bankfilialen
Wegen Plastikschaden im Wasser:
Es gibt mehrere Bakterien, die Plastik fressen und
beseitigen - das wird aber immer verschwiegen,
vielleicht, weil man die Menschheit einfach total
vergiften will:
Meldungen zum PET-Fresser-Bakterium Ideonella
sakaiensis - Link
http://www.geschichteinchronologie.com/welt/plastikschaden/plastikschaden04-01-bakterium-Ideonella-sakaiensis-frisst-PET-plastik-auf-01.html
13.2.2018: Bacterium Azotobacter vinelandii stellt
biologisch abbaubares Plastik her
http://www.cronicaviva.com.pe/mexico-identifican-sistema-con-que-bacteria-produce-plasticos-biodegradables/
Blog Plastikschaden:
http://www.geschichteinchronologie.com/welt/plastikschaden/plastikschaden05-ab31aug2019.html
Wieso wird denn das verschwiegen und in den Seen,
Flüssen, Meeren und Wasserwerken nicht angewandt? Ich
denke, weil die "hohen Logen" uns auch so alle
vergiften und beseitigen wollen - kontrollieren -
protestieren - anregen - mit den Wasserwerken und mit
den Umweltschutzbehörden sprechen!
Bakterien, die
Plastik fressen 20.1.2024: werden von den
Mossad-Medien verschwiegen!
https://t.me/Impfschaden_Corona_Schweiz/86930
Impfschäden Schweiz Coronaimpfung, [20.01.2024
16:22]
Wegen Plastikschaden im Wasser:
Es gibt mehrere Bakterien, die Plastik fressen und
beseitigen - das wird aber immer verschwiegen,
vielleicht, weil man die Menschheit einfach total
vergiften will:
Meldungen zum PET-Fresser-Bakterium Ideonella
sakaiensis - Link
http://www.geschichteinchronologie.com/welt/plastikschaden/plastikschaden04-01-bakterium-Ideonella-sakaiensis-frisst-PET-plastik-auf-01.html
13.2.2018: Bacterium Azotobacter vinelandii
stellt biologisch abbaubares Plastik her
http://www.cronicaviva.com.pe/mexico-identifican-sistema-con-que-bacteria-produce-plasticos-biodegradables/
Blog Plastikschaden:
http://www.geschichteinchronologie.com/welt/plastikschaden/plastikschaden05-ab31aug2019.html
Wieso wird denn das verschwiegen und in den Seen,
Flüssen, Meeren und Wasserwerken nicht angewandt?
Ich denke, weil die "hohen Logen" uns auch so alle
vergiften und beseitigen wollen - kontrollieren -
protestieren - anregen - mit den Wasserwerken und
mit den Umweltschutzbehörden sprechen!
Gruss an alle und danke für eure Arbeit.
👍👍👍
Bakterien gegen Plastik am 30.4.2024:
Bakterien können Plastikmüll zersetzen
https://science.orf.at/stories/3224799
Müllberge aus Plastik sind ein stetig wachsendes
Umweltproblem. Für manche häufig verwendete
Kunststoffe gibt es bisher außerdem kaum
Recyclingmodelle. Plastikzersetzende Bakterien, die
diesen Polymeren während der Herstellung beigemischt
werden, könnten künftig einen Ausweg bieten, zeigt
eine Studie aus den USA.
Bakterien können Plastikmüll zersetzen
Müllberge aus Plastik sind ein stetig wachsendes
Umweltproblem. Für manche häufig verwendete
Kunststoffe gibt es bisher außerdem kaum
Recyclingmodelle. Plastikzersetzende Bakterien, die
diesen Polymeren während der Herstellung beigemischt
werden, könnten künftig einen Ausweg bieten, zeigt
eine Studie aus den USA.
Eine Welt ohne Plastik ist nicht mehr vorstellbar.
Egal ob Getränkeflaschen, Verpackungsmaterial,
Bekleidung, Geschirr, Bodenbeläge, Fensterrahmen,
Möbel – Plastik wird überall verwendet. Es ist leicht,
kostengünstig in der Produktion und vor allem
langlebig. Genau das macht es zu einem massiven
Umweltproblem, denn in der Natur ist Plastik schwer
bis gar nicht abbaubar.
Manche Kunststoffarten lassen sich auch kaum recyclen.
Plastik aus Polyurethan (PU) zum Beispiel, das
aufgrund seiner guten Dehnungseigenschaften in der
Industrie breitflächigen Einsatz findet, galt bis vor
wenigen Jahren genau wegen dieser Merkmale als nicht
wiederverwendbar. Obwohl es in der Zwischenzeit
bereits einige Recyclingmethoden gibt, landen noch
immer viele Produkte aus Polyurethan – Handyhüllen,
Schuhsohlen, Elasthan in Kleidungsstücken, auch
Autoteile oder Schaumfüllungen für Matratzen und
Polster (PU-Schaum) – nach Ablauf ihrer Nutzungsdauer
direkt auf Mülldeponien oder werden verbrannt. Dabei
können giftige Substanzen freigesetzt werden.
Leben im Kunststoff
Immer wieder wurde auch versucht, diese Kunststoffe
biologisch zersetzbar zu machen. Viele dieser
Bemühungen führten aber zu einer Verschlechterung der
erwünschten Materialeigenschaften von Polyurethan und
ließen sich nur schwer auf industrielle Prozesse
übertragen.
Einem Team um Jonathan Pokorski und Han Sol Kim von
der University of California San Diego gelang es nun,
eine mit lebenden Organismen angereicherte Version von
Polyurethan herzustellen, die die industrielle
Fertigung nicht behindert, wie die beiden
Wissenschaftler in der soeben im Fachjournal „Nature
Communications“ erschienenen Studie berichten. Dafür
nutzten die Forschenden Sporen des Bakteriums Bacillus
subitilis, die sie dem Plastik im Herstellungsprozess
beimengten.
Hunger auf Plastik
Bacillus subtilis zählt zu den bekanntesten
sporenbildenden Bakterien. Um mit für sie potenziell
lebensfeindlichen Bedingungen wie hohen Temperaturen,
hohem Druck und Giftstoffen wie Säuren, Basen und
Lösungsmitteln zurechtzukommen, haben manche
Bakterienarten Sporen entwickelt. Diese Sporen sind
die meiste Zeit ihres Lebens inaktiv und können
jahrelang schlafend überdauern, um dann durch äußere
Trigger gesteuert innerhalb von Minuten zu keimen und
sich in lebensfähige Zellen zu verwandeln.
Genau diese Eigenschaften wollten sich die
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zunutze
machen. Ein weiterer Vorteil von Bacillus subtilis:
Einige Stämme dieser fast überall in der Natur
vorkommenden Bakterienart können polyesterbasierte
Polymere wie Polyurethan zersetzen – sie ernähren sich
also tatsächlich von Plastik.
Hitze ist das Problem
Allerdings vertragen ihre Sporen die hohen
Temperaturen von mehr als 130 Grad Celsius nicht, die
bei der industriellen Fertigung von Polyurethanen
notwendig sind. Schon bei Temperaturen um 100 Grad
Celsius überleben sie nur wenige Minuten.
Mithilfe biotechnologischer Verfahren wie der
sogenannten Adaptiven Laborevolution (ALE) gelang es
den Forschenden hitzeresistente Sporen herzustellen,
die deutlich höhere Temperaturen tolerieren. Als
lebende Zusatzstoffe wurden diese Sporen anschließend
dem Plastik beigemengt. Fast 100 Prozent aller
biotechnologisch veränderten Sporen überlebten die zur
Herstellung von thermoplastischem Polyurethan
notwendigen Verarbeitungstemperatur von rund 135 Grad
Celsius.
Bakterien als Müllarbeiter
Um zu prüfen, ob und wie gut das angereicherte Plastik
in nährstoffarmen Böden von Mülldeponien tatsächlich
zersetzt werden kann, stellte das Forschungsteam
sterilisierten Kompost her, der anschließend mit nur
wenigen Mikroorganismen versetzt wurde. Auch in dieser
an Mikroben armen Umgebung konnten die Sporen keimen.
Innerhalb von fünf Monaten wurde der Kunststoff
Polyurethan bei einer Umgebungstemperatur von 37 Grad
Celsius zu rund 93 Prozent von den Bakterien zersetzt.
Die Studie lässt jedoch die Frage offen, ob bei diesem
Zersetzungsprozess Giftstoffe aus den Polyurethanen
ins Erdreich entweichen können. „Wir sind noch damit
beschäftigt zu verstehen, welche Substanzen während
dem Zerfall freigesetzt werden. Bisher fanden wir aber
keine Hinweise auf giftige Schadstoffe“, erklärt
Pokorski gegenüber science.ORF.at. Auch, ob das
Plastik von den Bakterien tatsächlich abgebaut wird
oder nur zerfällt, ist noch nicht wirklich verstanden.
„Wir konnten aber bereits feststellen, dass bei diesem
Prozess CO2 entsteht“, so Pokorski. Beides müsse
jedenfalls in weiteren Studien untersucht werden.
