Eine Gruppe von Wissenschaftlern hat genetisch veränderte Bakterien entwickelt, die in der Lage sind, Plastikabfälle effizient in wertvolle chemische Produkte umzuwandeln, wie in einer in Nature Communications veröffentlichten Studie berichtet. Plastikverschmutzung ist eine wachsende globale Krise, die ernsthafte Auswirkungen auf die Umwelt, die Tierwelt und die menschliche Gesundheit hat. Eine mögliche Lösung besteht darin, Plastik mithilfe modifizierter Mikroorganismen in nützliche Produkte zu recyceln, aber dieser Ansatz war bisher komplex und herausfordernd.

In dieser Studie haben Forscher unter der Leitung von Ting Lu und James Collins zwei genetisch veränderte Stämme von Pseudomonas putida, einer Bodenbakterie, entwickelt, um Polyethylenterephthalat (PET), eine der häufigsten Arten von Plastik, zu recyceln. Jeder Stamm wurde entwickelt, um eines der beiden Nebenprodukte des chemischen Abbaus von Plastik abzubauen: Terephthalsäure und Ethylenglykol.

Durch die Kombination dieser beiden Stämme zu einem Konsortium fanden die Forscher heraus, dass sie eine höhere Effizienz im Vergleich zur Verwendung eines einzigen Stammes erreichten, der beide Nebenprodukte verarbeitete. Die Bakterien konnten den Kunststoff auch weiterhin recyceln und ihn in ein biologisch abbaubares Polymer namens PHA und Muconat umwandeln, das zur Herstellung von Polyurethan und Adipinsäure verwendet werden kann. Polyurethan wird häufig in Klebstoffen, Beschichtungen und Isolierungen verwendet, während Adipinsäure zur Herstellung von Nylon verwendet wird.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass das Engineering von mikrobiellen Gemeinschaften ein vielversprechender und effektiver Ansatz für das Polymer-Recycling und die Förderung der Umweltschonung sein kann. Die Forscher glauben, dass das Konzept und die Strategien, die in dieser Studie angewendet wurden, auch auf die Behandlung anderer Arten von Kunststoffen angewendet werden können.

Diese innovative Forschung zeigt das Potenzial genetisch veränderter Bakterien zur Bekämpfung der Plastikverschmutzung und zur Umwandlung von Abfällen in wertvolle chemische Produkte. Durch die Nutzung der Möglichkeiten der synthetischen Biologie kommen wir einen Schritt näher zur Entwicklung innovativer Lösungen für die weltweite Plastikkrise.

Quellen:
– Teng Bao et al., Engineering microbial division of labor for plastic upcycling, Nature Communications (2023).
– Genetisch veränderte, plastikfressende Bakterien können Abfällen neues Leben geben (2023, 27. September). Abgerufen am 27. September 2023, von https://phys.org/news/2023-09-genetically-plastic-eating-bacteria-life.html