Bakterien fressen wirklich Plastik

Laborexperiment zeigt, dass Bakterien tatsächlich Plastik fressen und verdauen

26.01.2023 - Niederlande

Das Bakterium Rhodococcus ruber frisst und verdaut tatsächlich Plastik. Dies wurde in Laborversuchen von der Doktorandin Maaike Goudriaan am Königlich Niederländischen Institut für Meeresforschung (NIOZ) nachgewiesen. Anhand einer Modellstudie mit Plastik in künstlichem Meerwasser im Labor errechnete Goudriaan, dass Bakterien etwa ein Prozent des zugeführten Plastiks 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 aber ein weiterer Teil der Antwort auf die Frage, wo all das 'fehlende Plastik' in den Ozeanen geblieben ist."

Besonderes Plastik

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" - 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.

Der Beweis für das Prinzip

"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. Es war auch gemessen worden, dass Plastik unter diesem Biofilm verschwindet. "Aber jetzt haben wir wirklich gezeigt, dass die Bakterien das Plastik tatsächlich verdauen."

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unterschätzt.

Wenn Goudriaan den gesamten Abbau von Plastik in_CO2 berechnet, schätzt sie, dass die Bakterien etwa ein Prozent des verfügbaren Plastiks pro Jahr abbauen können. "Das ist wahrscheinlich eine Unterschätzung", fügt sie hinzu. "Wir haben nur die Menge an Kohlenstoff-13 im_CO2 gemessen, also nicht in den anderen Abbauprodukten des Plastiks. Es gibt sicherlich ^13Cin 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."

Keine Lösung

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."

Vom Labor ins Watt

Um herauszufinden, ob "wilde" Bakterien auch "in freier Wildbahn" Plastik 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", sagt sie. "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", sagt Goudriaan.

Sonnenlicht zermalmt die Plastiksuppe

Kürzlich veröffentlichte Goudriaans Kollegin Annalisa Delre eine Arbeit über Sonnenlicht, das Plastik an der Meeresoberfläche abbaut. Schwimmendes Mikroplastik wird in immer kleinere, unsichtbare Nanoplastikpartikel zerlegt, die sich über die gesamte Wassersäule verteilen, aber auch in Verbindungen, die dann von Bakterien vollständig abgebaut werden können. Dies zeigen Experimente im Labor des NIOZ auf Texel.

In der neuesten Ausgabe des Marine Pollution Bulletin berechnen die Doktorandin Annalisa Delre und ihre Kollegen, dass auf diese Weise jedes Jahr etwa zwei Prozent des sichtbar schwimmenden Plastiks von der Meeresoberfläche verschwinden könnten. "Das mag wenig erscheinen, aber Jahr für Jahr summiert sich das. Unsere Daten zeigen, dass das Sonnenlicht auf diese Weise einen beträchtlichen Teil des schwimmenden Plastiks abgebaut haben könnte, das seit den 1950er Jahren in den Ozeanen gelandet ist", sagt Delre.

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