Enzym

Britische Wissenschaftler zerlegen Kunststoff mit Enzymen – so soll das Recycling vor allem von Polyesterkleidung verbessert werden.

Eine Frau hat jahrelang täglich Durchfall. Darmspiegelungen ergeben nichts, es sei psychisch, heißt es. Dann entdeckt eine Ärztin den wahren Grund.

Marik Müller, 18, liebt es, im Labor zu arbeiten. Der "Jugend forscht"-Sieger erzählt, wie er mit Genmutationen ein Enzym fand, das Antibiotika in Milch und Wasser unschädlich macht.

Sehen sie im Video: Lebende Würmer als Lösung für Plastikmüll? Kleintiere verdauen Kunststoff durch vorhandenes Enzym.












Würmer als Lösung für Kunststoffmüll?


An diesem Projekt arbeiten Forscher der University of Queensland.


Die Wissenschaftler fanden heraus, dass der „Zophobas morio“-Wurm dank eines bakteriellen Enzyms, Styropor fressen und verdauen kann.


Über einen Zeitraum von drei Wochen fütterten Dr. Chris Rinke und sein Team die sogenannten Superwürmer mit verschiedenen Diäten.


Eine Wurm-Gruppe erhielt Kunststoff, eine Kleie und die dritte Gruppe eine Fasten-Diät.


„Wir fanden heraus, dass die Superwürmer, die nur mit Polystrol (Kunststoff, Anm. d. R.) gefüttert wurden, nicht nur überlebten, sondern sogar geringfügig zunahmen.“ Dr. Rinke, University of Queensland.


Die Forscher verwendeten eine Technik namens Metagenomik, um die verschlüsselten Enzyme zu finden, die Polystrol abbauen können.


„Das deutet darauf hin, dass die Würmer Energie aus dem Styropor gewinnen können, höchstwahrscheinlich mit Hilfe ihrer Darmmikroben.“ Dr. Rinke, University of Queensland.


Langfristiges Ziel der Forscher ist die Entwicklung von Enzymen zum Abbau von Kunststoffabfällen in Recyclinganlagen durch mechanische Zerkleinerung und anschließend biologischen Abbau durch Enzyme.


„Die Superwürmer sind wie Mini-Recyclinganlagen, die das Styropor mit ihrem Mund zerkleinern und es dann an die Bakterien in ihrem Darm verfüttern.“ Dr Rinke, University of Queensland.


Diese Abbauprodukte können dann von anderen Mikroben genutzt werden, um hochwertige Verbindungen wie Biokunststoffe herzustellen.


Die Forscher wollen die Darmbakterien im Labor züchten und zukünftig ihre Fähigkeit zum Abbau von Polystrol testen.


„Wir können dann prüfen, wie wir diesen Prozess auf ein Niveau hochskalieren können, das für eine ganze Recyclinganlage erforderlich ist.“ Jiarui Sun, University of Queensland

Sehen Sie im Video: Revolutionäre Erfindung – so kann sich Plastikmüll zukünftig innerhalb von 24 Stunden auflösen.










Plastikmüll, der sich innerhalb von 24 Stunden abbaut? 
 
Das klingt erstmal unrealistisch, ist es aber gar nicht. 


Forscher der University of Texas haben ein neues Enzym entwickelt, das die Zeit, die zum Abbau von Kunststoffen benötigt wird, erheblich verkürzt. 


Produkte aus Polymer Polyethylenterephthalat (PET) benötigen normalerweise Jahrzehnte bis Jahrhunderte, bis sie abgebaut sind. 


„Die Möglichkeiten sind branchenübergreifend endlos, um diesen hochmodernen Recyclingprozess zu nutzen“, sagt Chemieingenieur Hal Alper von der University of Texas in Austin. 


Die Forschung könnte die Probleme rund um die Müllentsorgung revolutionieren: 


In durchgeführten Tests wurden die Produkte aus PET innerhalb von einer Woche, teilweise sogar in 24 Stunden abgebaut. 


PET ist in vielen Verbraucherverpackungen enthalten, von Textilien bis hin zu Getränkeflaschen. Es wird angenommen, dass es etwa 12 Prozent des gesamten globalen Abfalls ausmacht. 


Das Forschungsteam hat dem Enzym den Namen „FAST-PETase“ gegeben – die Buchstaben stehen dabei für Functional (funktionell), Active (aktiv), Stable (stabil) und Tolerant (tolerant). 


Sie entwickelten das Enzym aus einer natürlichen PETase, mit der Bakterien Plastikmüll abbauen können. 


Und das Enzym kann nicht nur Kunststoff abbauen. 


Nachdem der Plastikmüll durch das Enzym in seine molekularen Grundeinheiten zerlegt wurde, können die Forscher den Kunststoff mit Hilfe chemischer Prozesse wieder zusammensetzen. 


Dieser Prozess nennt sich Repolymerisation. 


So können aus Plastikmüll neue Kunststoffprodukte hergestellt werden. 


Die Enzymvariante könnte zukünftig sogar verwendet werden, um Orte zu säubern, die durch Plastik vorher verschmutzt wurden.