Bio-Recycling: Plastik fressende Sonderlinge aus Japan

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Ein neu entdecktes Bakterium verdaut PET-Flaschen. Seine Evolution ist rätselhaft, seine Biochemie faszinierend, sein Nutzen fraglich.

von Lars Fischer

© fotolia / Arpad Nagy-Bagoly

Plastik ist nicht biologisch abbaubar. Das ist der große Vorteil der synthetischen Kunststoffe: Sie schimmeln nicht. Allerdings wird diese erwünschte Eigenschaft heute auch mehr und mehr zum Problem, denn es gibt auf diesem Planeten kaum einen Ort, an dem man kein Plastik findet. Im Zweifelsfall tragen wir den Kunststoff irgendwo am Körper. Am Ende seiner Lebensdauer landet ein großer Teil der synthetischen Polymere in der Umwelt und bleibt dort – nicht biologisch abbaubar – bis auf Weiteres erhalten.

Diesem Zustand suchen Forscher seit geraumer Zeit abzuhelfen, indem sie gezielt nach den spezialisierten Organismen suchen, die Kunststoffe eben doch abbauen können. Denn, so der Grundgedanke, wenn das Zeug überall herumliegt, gibt es bestimmt auch irgendwelche Organismen, die gelernt haben, es zu essen.

PET-Flaschen bald kompostierbar?

Der neueste Fund aus dieser Strategie ist ein Bakterium mit dem vorläufigen Namen Ideonella sakaiensis, das den Kunststoff Polyethylenterephthalat abbaut, den wir vor allem in Form von PET-Flaschen kennen. Eine japanische Arbeitsgruppe unter der Leitung von Kohai Oda vom Kyoto Institute of Technology untersuchte dazu 250 mit PET-Resten kontaminierte Umweltproben – in einer davon, Nummer 46, wurde das japanische Team fündig: Dort lebte tatsächlich eine Bakteriengemeinschaft, die Löcher in den Kunststoff frisst – und Ideonella produziert die beiden Enzyme, die PET in seine ungefährlichen Bestandteile zerlegen.

Nur ein seltener Zufall

© fotolia / sablin

Recycling im Bioreaktor

Vermutlich, schätzt Bornscheuer, wird man der Natur deshalb ein wenig nachhelfen müssen. Entweder optimiert man das Bakterium und seine Enzyme, oder man transferiert das ganze System in einen schneller wachsenden Mikroorganismus – eine Strategie, die man als Metabolic Engineering bezeichnet. Doch auch dieser Ansatz wird das Problem des Plastiks in der Umwelt nicht lösen: „Solche Stämme wären dann allerdings genetisch verändert und eine Freisetzung in der Natur doch sehr unwahrscheinlich“, schließt der Greifswalder Wissenschaftler.

Dennoch sind der Organismus und die beteiligten Enzyme interessant, denn sie setzen die chemischen Bausteine des Kunststoffs wieder frei. Aus diesen so genannten Monomeren hergestelltes Recyclingplastik ist chemisch und physikalisch von neuem Kunststoff nicht zu unterscheiden – im Gegensatz zu heutigem Recyclingkunststoff, aus dem meist nur Produkte niedrigerer Qualität hergestellt werden können. In einem geschlossenen Recyclingwerk wären gentechnisch optimierte Bakterien auch kein Problem. Allerdings wandern kaum 15 Prozent des weltweit produzierten Kunststoffs überhaupt ins Recycling.

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