Bakterium frisst Kunststoff

Maaike Goudriaan und Helge Niemann erforschen das Bakterium in Labor.
Maaike Goudriaan und Helge Niemann erforschen das Bakterium in Labor. (Bild: NIOZ)

26. Januar 2023

In einem Laborversuch am Königlich Niederländischen Institut für Meeresforschung konnte nachgewiesen werden, dass das Bakterium Rhodococcus ruber Kunststoff frisst und verdaut. Gerade für den Umgang mit Kunststoff in den Weltmeeren könnte das Bakterium einen Teil der Lösung darstellen. 

Anhand einer Modellstudie mit Kunststoff in künstlichem Meerwasser im Labor errechnete Doktorandin Maaike Goudriaan, dass Bakterien etwa ein Prozent des zugeführten Kunststoffes pro Jahr in CO2 und andere harmlose Stoffe abbauen können. „Aber“, so betont Goudriaan, „das ist sicher keine Lösung für das Problem der Plastiksuppe in unseren Ozeanen. Es ist jedoch ein weiterer Teil der Antwort auf die Frage, wo all das ‚fehlende Plastik‘ in den Ozeanen geblieben ist.“

Goudriaan ließ eigens für diese Experimente einen speziellen Kunststoff herstellen, der eine bestimmte Form von Kohlenstoff (13C) enthält. Als sie diesen Kunststoff nach einer Vorbehandlung mit „Sonnenlicht“ – unter einer UV-Lampe – in einer Flasche mit simuliertem Meerwasser an Bakterien verfütterte, sah sie, dass diese spezielle Version von Kohlenstoff als CO2 über dem Wasser erschien. „Die Behandlung mit UV-Licht war notwendig, weil wir bereits wissen, dass Sonnenlicht Plastik teilweise in mundgerechte Stücke für Bakterien zerlegt“, erklärt die Forscherin.

2 Millimeter große Kunststoffpartikel
(Bild: NIOZ)

„Es ist das erste Mal, dass wir auf diese Weise nachgewiesen haben, dass Bakterien Plastik tatsächlich in CO2 und andere Moleküle zerlegen„, erklärt Goudriaan. Es war bereits bekannt, dass das Bakterium Rhodococcus ruber in der Natur einen sogenannten Biofilm auf Plastik bilden kann. Außerdem konnte man messen, dass Kunststoff unter diesem Biofilm verschwindet. „Aber jetzt haben wir wirklich gezeigt, dass die Bakterien das Plastik tatsächlich verdauen.“

Wenn Goudriaan den gesamten Abbau von Kunststoff in CO2 berechnet, schätzt sie, dass die Bakterien etwa ein Prozent des verfügbaren Kunststoffes pro Jahr abbauen können.

„Das ist wahrscheinlich eine Unterschätzung. Wir haben nur die Menge an Kohlenstoff-13 im CO2 gemessen, also nicht in den anderen Abbauprodukten des Plastiks. Es gibt sicherlich 13C in verschiedenen anderen Molekülen, aber es ist schwer zu sagen, welcher Teil davon durch das UV-Licht abgebaut wurde und welcher Teil von den Bakterien verdaut wurde.“

Maaike Goudriaan

Auch wenn die Meeresmikrobiologin Goudriaan von den plastikfressenden Bakterien begeistert ist, betont sie, dass die mikrobielle Verdauung keine Lösung für das riesige Problem all des Plastiks ist, das auf und in unseren Ozeanen schwimmt.

„Diese Experimente sind vor allem ein Beweis des Prinzips. Ich betrachte sie als ein Teil des Puzzles in der Frage, wo all das Plastik, das in den Ozeanen verschwindet, bleibt. Wenn man versucht, unseren gesamten Abfall zurückzuverfolgen, geht eine Menge Plastik verloren. Die Verdauung durch Bakterien könnte möglicherweise einen Teil der Erklärung liefern.“

Um herauszufinden, ob „wilde“ Bakterien auch „in freier Wildbahn“ Kunststoff fressen, müssen weitere Untersuchungen durchgeführt werden. Goudriaan hat bereits einige Pilotexperimente mit echtem Meerwasser und einigen Sedimenten durchgeführt, die sie vom Wattenmeerboden gesammelt hatte.

„Die ersten Ergebnisse dieser Experimente deuten darauf hin, dass Plastik auch in der Natur abgebaut wird. Ein neuer Doktorand wird diese Arbeit fortsetzen müssen. Letztendlich hofft man natürlich zu berechnen, wie viel Plastik in den Ozeanen wirklich von Bakterien abgebaut wird. Aber viel besser als aufräumen ist vorbeugen. Und das können nur wir Menschen tun.“

Maaike Goudriaan

Quelle: NIOZ

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