Dank Waben kennen wir das Geheimnis der Fähigkeit von Wachswürmern, Plastik abzubauen: ScienceAlert

Forscher haben im Speichel von Wachswürmern zwei Enzyme gefunden, die gewöhnliches Plastik bei Raumtemperatur innerhalb von Stunden auf natürliche Weise abbauen.
Polyethylen ist einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe der Welt und wird in allem verwendet, von Lebensmittelbehältern bis hin zu Einkaufstüten.Leider ist es aufgrund seiner Zähigkeit auch ein hartnäckiger Schadstoff – das Polymer muss bei hohen Temperaturen verarbeitet werden, um den Abbauprozess einzuleiten.
Der Speichel von Seidenraupen enthält das einzige Enzym, von dem bekannt ist, dass es auf unverarbeitetes Polyethylen einwirkt, wodurch diese natürlich vorkommenden Proteine ​​möglicherweise sehr nützlich für das Recycling sind.
Die Molekularbiologin und Hobbyimkerin Federica Bertocchini entdeckte vor einigen Jahren zufällig die Fähigkeit von Wachswürmern, Plastik abzubauen.
„Am Ende der Saison deponieren die Imker normalerweise ein paar leere Bienenstöcke, um im Frühjahr auf das Feld zurückzukehren“, sagte Bertocchini kürzlich gegenüber AFP.
Sie säuberte den Bienenstock und steckte alle Wachswürmer in Plastiktüten.Als sie nach einer Weile zurückkam, stellte sie fest, dass die Tasche „undicht“ war.
Seidenschwänze (Galleria mellonella) sind Larven, die sich im Laufe der Zeit in kurzlebige Wachsmotten verwandeln.Im Larvenstadium siedeln sich die Würmer im Bienenstock an und ernähren sich von Bienenwachs und Pollen.
Nach dieser glücklichen Entdeckung machten sich Bertocchini und ihr Team am Zentrum für biologische Forschung Margherita Salas in Madrid daran, den Speichel von Wachswürmern zu analysieren und veröffentlichten ihre Ergebnisse in Nature Communications.
Die Forscher verwendeten zwei Methoden: die Gelpermeationschromatographie, die Moleküle anhand ihrer Größe trennt, und die Gaschromatographie-Massenspektrometrie, die Molekülfragmente anhand ihres Masse-Ladungs-Verhältnisses identifiziert.
Sie bestätigten, dass Speichel die langen Kohlenwasserstoffketten von Polyethylen in kleinere, oxidierte Ketten zerlegt.
Mithilfe einer Proteomanalyse identifizierten sie dann eine „Handvoll Enzyme“ im Speichel, von denen zwei nachweislich Polyethylen oxidierten, schreiben die Forscher.
Die Forscher benannten die Enzyme „Demeter“ und „Ceres“ nach antiken griechischen bzw. römischen Göttinnen der Landwirtschaft.
„Nach unserem Kenntnisstand sind diese Polyvinylasen die ersten Enzyme, die solche Modifikationen an Polyethylenfolien bei Raumtemperatur in kurzer Zeit durchführen können“, schreiben die Forscher.
Sie fügten hinzu, dass der Prozess ein „alternatives Paradigma“ für die Abfallwirtschaft darstellen könnte, da die beiden Enzyme „den ersten und schwierigsten Schritt im Abbauprozess“ überwinden.
Bertocchini sagte gegenüber AFP, dass sich die Untersuchung zwar noch in einem frühen Stadium befinde, die Enzyme jedoch möglicherweise mit Wasser gemischt und in Recyclinganlagen auf Plastik gegossen worden seien.Sie können in abgelegenen Gebieten ohne Müllschlucker oder sogar in einzelnen Haushalten eingesetzt werden.
Laut einer Studie aus dem Jahr 2021 entwickeln sich Mikroben und Bakterien im Meer und im Boden dahingehend, sich von Plastik zu ernähren.
Im Jahr 2016 berichteten Forscher, dass auf einer Mülldeponie in Japan ein Bakterium gefunden wurde, das Polyethylenterephthalat (auch bekannt als PET oder Polyester) abbaut.Dies inspirierte Wissenschaftler später dazu, ein Enzym zu entwickeln, das Plastikgetränkeflaschen schnell zersetzen konnte.
Jährlich fallen weltweit etwa 400 Millionen Tonnen Plastikmüll an, etwa 30 % davon ist Polyethylen.Bisher wurden nur 10 % der weltweit erzeugten 7 Milliarden Tonnen Abfall recycelt, sodass auf der Welt noch viel Abfall verbleibt.
Die Reduzierung und Wiederverwendung von Materialien wird zweifellos die Auswirkungen von Plastikmüll auf die Umwelt verringern, aber ein Toolkit zur Beseitigung von Unordnung kann uns helfen, das Problem des Plastikmülls zu lösen.