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Im menschlichen Speichel wurde ein Enzym entdeckt, das PET in seine Grundbestandteile zersetzen kann. Unklar ist jedoch, welches Bakterium das Enzym erzeugt.

Der Speichel eines Menschen könnte ein Enzym enthalten, das den Kunststoff Polyethylenterephthalat (PET) zersetzen kann. Diese Entdeckung machte ein Forschungsteam um Bhumrapee Eiamthong vom Vidyasirimedhi Institut für Wissenschaft und Technologie (VISTEC) in Thailand, als sie in einer Datenbank für mikrobielle Genome nach einer Hydrolase suchten.

Erstes plastikfressendes Bakterium bereits 2016 gefunden

Es ist bekannt, dass Mülldeponien und Häfen gute Orte sind, um Organismen zu finden, die sich an den Verzehr oder die Verwendung von Kunststoff angepasst haben. Diese Bakterien können PET in kleinere Moleküle aufspalten. Die Wissenschaft geht davon aus, dass der Mensch sich durch die großen Mengen an Nahrung, die er zu sich nimmt, und die darin enthaltene Mikroplastik ebenfalls zu einem „Plastik-Verdauer“ entwickelt haben könnte.

Das Forschungsteam entdeckte die neue Hydrolase, die sie MG8 nannten, bei der Durchsuchung einer öffentlichen metagenomischen Datenbank, die Proben aus Meerwasser und menschlichem Speichel enthält, und konnte die wahrscheinliche Quelle des Enzyms gram-negativen Bakterien zuordnen, die möglicherweise im menschlichen Speichel vorkommen. Die Stämme, die in der Nähe des „pazifischen Müllstrudels“ gefunden wurden, ähneln denen, die in diesen Organismen vorkommen.

Neue PET-Hydrolase erscheint vielversprechend

Das Forschungsteam um Bhumrapee Eiamthongmodifizierte anschließend ein Bakterium, das in Labors gezüchtet werden kann, um genügend Material für ihr Experiment zu erhalten. Es gelang ihnen, eine aktive Form der Theidase aus einer denaturierten Form zu gewinnen, die in großen Mengen isoliert werden konnte.

Das Team um Bhumrapee Eiamthong sieht grundsätzlich eine weitere Verwendung von MG8. Mit einer kleinen Modifikation kann es sich auf sehr wirksame Weise binden. Um dies zu erreichen, ersetzten sie eine der natürlich vorkommenden Aminosäuren durch eine unnatürliche. Die modifizierten Enzyme blieben an dem Pulver haften. Es könnte als Vehikel für die Funktionalisierung von PET-Oberflächen, die Erhöhung der Flexibilität von PET in medizinischen Geräten und die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von recyceltem PET verwendet werden.

Ausblick

Trotz der vielversprechenden Möglichkeiten des Kunststoffrecyclings und der Funktionalisierung räumt das Team ein, dass es noch viel zu tun gibt. Dieentdeckte und weiterentwickelte Hydrolase kann derzeit nicht zur Herstellung von Kunststoffen mit hoher Kristallinität verwendet werden. Weitere Forschungsarbeiten sind folglich erforderlich.

Weitere Informationen zu den Untersuchungen:Bhumrapee Eiamthong et al., Discovery and Genetic Code Expansion of a Polyethylene Terephthalate (PET) Hydrolase from the Human Saliva Metagenome for the Degradation and Bio-Functionalization of PET, Angewandte Chemie International Edition (2022).

Quellen: onlinelibrary.wiley.com, scinexx.de

DOI: 10.1002/anie.202203061