Forschung

Kühe als Plastikvertilger

Polyethylen
Ulrich Graf
Ulrich Graf
am Mittwoch, 07.07.2021 - 11:23

In der Pansenflüssigkeit enthaltene Enzyme können Polyester in seine Bausteine zerlegen und damit abbauen.

Plastik ist bekanntlich ein schwer abbaubarer Stoff. Forscher in Österreich haben nun herausgefunden, dass Bakterien aus dem Pansen einer Kuh bestimmte Arten des allgegenwärtigen Materials verdauen können.

Die Wissenschaftler vermuteten, dass solche Bakterien nützlich sein könnten, da Kuhfutter bereits natürliche Pflanzenpolyester enthält. „Im Pansenretikulum lebt eine riesige mikrobielle Gemeinschaft, die für die Verdauung der Nahrung bei den Tieren verantwortlich ist“, sagt Dr. Doris Ribitsch von der Universität für Bodenkultur Wien. Diese Mikroben könnten zur Polyesterhydrolyse verwendet werden, eine Art chemischer Reaktion, die zur Zersetzung führt.

Für drei Kunststoffe getestet

Ribitsch und ihre Kollegen haben sich drei Arten von Polyestern angeschaut. Eines, Polyethylenterephthalat, allgemein als PET bekannt, ist ein synthetisches Polymer, das üblicherweise in Textilien und Verpackungen verwendet wird. Die anderen beiden bestanden aus einem biologisch abbaubaren Kunststoff, der häufig in kompostierbaren Plastiktüten verwendet wird (Polybutylenadipatterephthalat, PBAT) und einem biobasierten Material (Polyethylenfuranoat, PEF) aus nachwachsenden Rohstoffen.

Sie bezogen Pansenflüssigkeit von einem Schlachthof in Österreich, um die Mikroorganismen zu erhalten, die sie testeten. Dann inkubierten sie diese Flüssigkeit mit den drei Arten von Kunststoffen, die sie testeten (die sowohl in Pulver- als auch in Filmform getestet wurden), um zu verstehen, wie effektiv sich der Kunststoff zersetzen würde. Nach ihren Ergebnissen, die kürzlich in Frontiers in Bioengineering and Biotechnology veröffentlicht wurden, könnten alle drei Kunststoffe von den Mikroorganismen aus Kuhmägen abgebaut werden, wobei die Kunststoffpulver schneller abgebaut werden als Plastikfolien.

Die Mischung macht's

Im Vergleich zu ähnlichen Untersuchungen, die zur Untersuchung einzelner Mikroorganismen durchgeführt wurden, fanden Ribitsch und ihre Kollegen heraus, dass die Pansenflüssigkeit effektiver war, was darauf hindeuten könnte, dass ihre mikrobielle Gemeinschaft einen synergistischen Vorteil haben könnte – dass die Kombination von Enzymen und nicht eines bestimmten Enzym, den Unterschied macht.

Während ihre Arbeit bisher nur im Labormaßstab durchgeführt wurde, sagt Ribitsch: „Aufgrund der großen Menge an Pansen, die täglich in Schlachthöfen anfällt, wäre ein Upscaling leicht vorstellbar.“ Sie warnt jedoch davor, dass solche Forschungen kostspielig sein können, da die Laborausrüstung teuer ist und solche Studien Vorstudien zur Untersuchung von Mikroorganismen erfordern.