Kampf gegen Plastikflut: Neues Enzym zersetzt Kunststoffe

Forschende haben einen neuen Baustein für den Kampf gegen die Plastikverschmutzung im Meer gefunden. Ein Team unter der Leitung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und der Universität Hamburg hat ein neues plastikabbauendes Enzym aus der Tiefsee entdeckt. „Das Enzym PET46 aus einem nicht-kultivierten Tiefsee-Mikroorganismus kann den Kunststoff PET abbauen und besitzt viele ungewöhnliche Eigenschaften“, sagte Studienleiterin Ruth Schmitz-Streit von der CAU dem Evangelischen Pressedienst (epd). An der Studie beteiligt waren auch Forschende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf.

„Wir haben in unserer Studie eine neue genetische Ressource aus Tiefseeorganismen aus dem Reich der Archaeen entdeckt“, sagte Schmitz-Streit. Als Archaeen werden Ur-Bakterien bezeichnet. Bisher seien etwa 80 verschiedene PET-abbauende Enzyme bekannt, die überwiegend in Bakterien oder Pilzen gefunden wurden. „Unsere Daten tragen dazu bei, das Wissen über die ökologische Rolle der Tiefsee-Archaeen und die mögliche Zersetzung von PET-Abfällen im Meer zu erweitern“, sagte die Mikrobiologin.

Strukturell unterscheide sich das Enzym PET46 deutlich von bisher entdeckten Enzymen. Es sei sehr robust, vertrage auch hohe Temperaturen und könne sowohl sehr langkettige PET-Moleküle, sogenannte Polymere, als auch kurzkettigere PET-Moleküle, sogenannte Oligomere, abbauen. „Dass Enzyme längere PET-Moleküle zersetzen können, ist eher selten“, sagte Schmitz-Streit, die von weiteren unentdeckten Ressourcen in der Tiefsee überzeugt ist.

Die biochemischen Eigenschaften des neu entdeckten PET46 machen es für Kunststoffe aus dem Meer und von Land zu einem „sehr interessanten Enzym“, betonte die Wissenschaftlerin. PET46 könne im großen Maßstab produziert werden und Plastikmüll aus den Weltmeeren zersetzen. „Dabei entsteht wiederum hochwertiges Substrat für Recycling-Plastikflaschen“, erklärte Schmitz-Streit. Für solche Einsätze seien jedoch weitere Studien zur Prozessoptimierung nötig.

Das Forschungsteam hat die Ergebnisse kürzlich im Fachjournal „Communications Chemistry“ veröffentlicht.