Morgan Vagues PET-abbauende Bakterien: Neue Front im Kampf gegen Plastikverschmutzung

Bakterien fressen Plastik

In ihrem Abschlussjahr am Reed College isolierte die Biologin Morgan Vague aus Oregon drei Bakterienstämme, die in der Lage sind, Polyethylenterephthalat (PET) zu metabolisieren – das Polymer, das in unzähligen Alltagsgegenständen wie Flaschen, Kleidung, Tüten und Lebensmittelverpackungen verwendet wird.

Diese Mikroben bauen PET in harmlose Nebenprodukte ab und bieten eine vielversprechende biologische Lösung für einen der weltweit am weitesten verbreiteten Abfallströme.

Plastikverschmutzung heute

Jährlich gelangen schätzungsweise 300 Milliarden Tonnen Plastik in Ozeane und Deponien – ein Volumen, das den Globus viermal umspannen würde. Allein Menschen nutzen täglich etwa 10 Milliarden Plastiktüten. PET macht 20 % der jährlich produzierten Kunststoffe aus und kann Jahrhunderte überdauern, was zu den massiven „Müllteppichen“ beiträgt, die heute Flächen von der Größe Texas bedecken.

Vagues wissenschaftliche Untersuchung

Angesichts der außergewöhnlichen Anpassungsfähigkeit von Bakterien – weltweit schätzungsweise 5 × 10²⁷ Einzelbakterien – fragte sich Vague, ob Mikroben, die in stark verschmutzten Umgebungen gedeihen, die Fähigkeit entwickelt haben könnten, synthetische Materialien zu verdauen.

Sie fokussierte sich auf sieben EPA-ausgewiesene Superfund-Standorte in der Galveston Bay, Texas – Standorte, so kontaminiert, dass bundesweite Sanierungsbemühungen als nationale Priorität galten. Von diesen Hotspots sammelte sie 300 Proben aus Sand, Boden und Wasser und transportierte sie zur Laboranalyse nach Oregon.

Identifizierung PET-abbauender Stämme

Damit ein Bakterium PET verzehren kann, muss es das Enzym Lipase produzieren, das den Polymerabbau einleitet. Von den 300 untersuchten Exemplaren wiesen 20 nachweisbare Lipase-Aktivität auf. Vague verengte ihren Fokus auf die drei Top-Produzenten: Pseudomonas putida, Bacillus cereus und einen bisher unbenannten Stamm, den sie Pseudomonas morgenensis nach ihrer eigenen Entdeckung benannte.

Bei Kultivierung auf PET-Diät bauten alle drei Stämme den Polymer erfolgreich ab, was ihre natürliche Fähigkeit zur Verarbeitung von Plastikmüll bestätigte.

Natürliche Evolution, kein Risiko ökologischer Störung

Da diese Bakterien sich natürlich in kontaminierten Standorten entwickelten, bergen sie minimales Risiko, unbeabsichtigt nicht-plastische Umgebungen zu besiedeln oder bestehende Ökosysteme zu stören.

Zukünftige Richtungen

Während Vagues Ergebnisse einen bedeutenden Meilenstein markieren, warnt sie, dass breite Anwendung weitere Forschung erfordert. Strategien umfassen Vorbehandlung von PET zur Verbesserung der bakteriellen Verdaulichkeit und Training von Stämmen auf andere Kunststofftypen. Das Verständnis bakterieller Nahrungssuchmechanismen und Skalierbarkeit wird entscheidend sein, um Laborexfolge in globale Abfallmanagement-Lösungen zu übersetzen.