Ist ein Kuhmagen die Lösung für den Abbau schwer recycelbarer Kunststoffe?
Kunststoff ist zweifelsohne ein wichtiges Material in unserem Alltag. Jedes Jahr erzeugen die Europäerinnen und Europäer 25 Millionen Tonnen an Kunststoffabfällen, doch nur weniger als 30 % davon werden zum Recyceln gesammelt. Kunststoffabfälle werden meistens verbrannt, sodass umweltfreundlichere Prozesse gefragt sind. Der Abfall hat ernstzunehmende negative Auswirkungen auf unsere Gesundheit und Umwelt.
Eine überraschende Lösung für das Kunststoffabfallproblem
Die in der Fachzeitschrift „Frontiers in Bioengineering and Biotechnology“ vorgestellten Ergebnisse bieten eine nachhaltige Methode zur Reduktion von Kunststoffabfällen. Mikroben in Kuhmägen können bestimmten Arten von Kunststoffen wie Polyethylenterephthalat (PET) verdauen, die gemeinhin in Fasern für Bekleidung und Behältern für Flüssigkeiten und Lebensmittel Verwendung finden. Forschende aus Österreich stellten fest, dass Bakterien im Kuhpansen – der größte der vier Magenbereiche – bestimmte Arten dieses allgegenwärtigen Materials verdauen können. „Man kann sich die riesige Menge an Pansenflüssigkeit vorstellen, die sich jeden Tag in den Schlachthöfen ansammelt – und das ist lediglich Abfall“, berichtete Mitautorin Dr. Doris Ribitsch von der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) „The Guardian“. Die Hochskalierung wäre aufgrund der großen Menge an täglich in Schlachthöfen produziertem Pansen relativ einfach.
Die Kraft des Kunststoffverzehrs
Mitautor Prof. Georg Gübitz, ebenfalls von der BOKU, merkte auf „CNN“ an: „Er (Pansen) war ziemlich effizient im Vergleich zu anderen Enzymen, die in den letzten 10 Jahren getestet wurden. Langfristig ist es jedoch sinnvoller, die verantwortlichen Enzyme zu produzieren und ihre Wirksamkeit mithilfe von Gentechnologie noch weiter zu erhöhen.“ Bakterien könnten nützlich sein, da die Ernährung von Kühen bereits natürliche pflanzliche Polyester beinhaltet. Die Forschenden fragten sich, ob diese Mikroben – da sie ähnliche Materialien zersetzen können – nicht auch Kunststoff abbauen könnten. „Im Pansen-Retikulum lebt eine riesige Mikrobengemeinschaft, die bei den Tieren für die Nahrungsverdauung verantwortlich ist“, führte Dr. Ribitsch in einem Artikel von „United Press International“ näher aus. „Wir vermuteten daher, dass manche biologische Aktivitäten auch für die Polyesterhydrolyse genutzt werden könnten“ – eine chemische Reaktion, die Zersetzungsprozesse verursacht. Abgesehen von PET untersuchten die Forschenden ein biologisch abbaubares Material namens Polybutylenadipatterephthalat, das zur Herstellung von Plastiktüten verwendet wird und ein biobasiertes Material namens Polyethylenfuranoat. Beide bestehen aus erneuerbaren Ressourcen. Zur Erprobung der Mikroben wurden Flüssigkeitsproben von Pansen verwendet, die an einem österreichischen Schlachthof gesammelt worden waren. Daraufhin wurde die Flüssigkeit mit diesen drei Arten von Kunststoff in Pulver- und Folienform inkubiert, um festzustellen, wie gut sich der Kunststoff auflöst. Das Forschungsteam kam zu dem Schluss, dass alle drei Kunststoffe durch Mikroben im Magen abgebaut werden können. Das Kunststoffpulver wurde schneller abgebaut als die Kunststofffolie. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden ihre Suche nach Mikroben fortsetzen, die problematischere Kunststoffprodukte abbauen können. Man stelle sich eine Welt vor, in der Kunststoffe verdauende Mikroben in Kuhmägen Kunststoffabfälle in Deponien und verschmutzten Ökosystemen zu einem Bruchteil der Kosten bestehender Technologien und Methoden abbauen.
Schlüsselbegriffe
Kuh, Magen, Kunststoff, Mikrobe, Pansen, Bakterien