Eine Flut an Plastikmüll bedroht unseren Planeten. Erst letzte Woche forderten Forscher eine drastische Veränderung im Umgang mit Plastik. Eine neue Studie weckt aber Hoffnung.

Demnach kann die Kombination zweier bakterieller Enzyme den Abbau des gängigen Kunststoffs Polyethylenterephtalat (PET) deutlich beschleunigen.

Plastikflut bedroht unseren Planeten

Ein schöner Tag am Strand, dem Meeresrauschen lauschen, einen Cocktail in der Hand und die Füße im heißen Plastik vergraben: So könnte unser Sommerurlaub in nur wenigen Jahren aussehen. Denn ein Forscher-Team von der University of Toronto hat vor Kurzem simuliert, wie viel Plastik aus 173 Nationen in den kommenden zehn Jahren in Flüsse, Seen und Ozeane gelangt. Demnach wird diese Menge trotz ambitionierter Gesetzesvorhaben und Initiativen weiter anwachsen und von rund 20 Millionen Tonnen im Jahr 2016 auf bis zu 53 Millionen Tonnen im Jahr 2030 steigen. Ihre Berechnungen veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Magazin “Science”.

Die Forscher fordern daher eine deutlich größere Anstrengung, um die Plastikflut in den Weltmeeren zu verhindern. Um die jährliche Menge auf die acht Millionen Tonnen pro Jahr aus 2010 zu drücken, müsste die Industrie nicht nur zwischen 25 und 40 Prozent weniger Plastik herstellen, sondern man müsste außerdem mehr als die Hälfte des verwendeten Plastiks sicher lagern oder recyceln. Daneben müssten Gesellschaften 40 Prozent des in die Umwelt gelangten Plastiks wieder entfernen.

Bakterien fressen Plastik

Um das Plastik wieder aufzulösen, könnte nun eine andere Methode für Abhilfe sorgen. Denn laut einem US-britischen Forscherteam könne die Kombination zweier bakterieller Enzyme den Abbau des bekannten und gängigen Kunststoffs Polyethylenterephthalat (PET) fördern. Die Wissenschaftler griffen für ihre Erkenntnis auf zwei Enzyme zurück, die beim Bodenbakterium Ideonella sakaiensis vorkommen. Das Bakterium erlangte bereits vor einigen Jahren Bekanntheit, weil es Kunststoff abbauen kann. Eine spezielle Kombi der Enzyme erhöht dieses Potenzial und beschleunigt dabei das große Plastikfressen.

PET ist ein Bestandteil für beispielsweise Flaschen und Behälter, Folien und Textilfasern. Weil PET in der Natur Jahrhunderte überdauern kann, sammel sich der Müll auf unserem Planeten. Das 2016 entdeckte Bakterium Ideonella kann PET aber als Nahrungsquelle nutzen. Die beiden Enzyme PETase und MHETase sind dafür verantwortlich. Nun analysierte die Forschergruppe die Enzyme mit strukturellen, biochemischen und bioinformatischen Ansätzen bis ins Detail. So stellten sie fest, dass die Wirkweise der PETase derjenigen von Cutinase ähnelt. Cutinase ist ein Enzym, mit dessen Hilfe Pilze in Pflanzen eindringen. Zudem ermittelten sie die dreidimensionale Struktur der Enzyme. Außerdem fanden sie heraus, dass PETase alleine PET zerlegen kann. Das kann MHETase aber nicht, dafür kann dieses Enzym ein Zwischenprodukt beim Abbau von PET zerlegen. Zusammen bauen die beiden Enzyme das Plastik also etwa doppelt so schnell ab wie die PETase alleine.

PET-Kreislaufwirtschaft?

“Unsere ersten Experimente haben gezeigt, dass sie tatsächlich besser zusammenarbeiten”, wird McGeehan in einer Mitteilung seiner Universität zitiert. “Deshalb haben wir uns entschlossen, sie physisch zu kombinieren.” Mit diesem kombinierten Doppelenzym steigerten die Forscher die Abbaugeschwindigkeit noch einmal um das Dreifache. Die Enzyme könnten dazu beitragen, eine Art PET-Kreislaufwirtschaft aufzubauen. Ob sie unser Plastikproblem zur Gänze lösen können, wird sich zeigen.