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Die Wissenschaftler fanden heraus, dass sich der gemeine "Superwurm" Zophobas morio dank eines bakteriellen Enzyms in seinem Darm durch Polystyrol fressen kann. Dr. Chris Rinke und sein Team von der School of Chemistry and Molecular Biosciences der UQ fütterten die Superwürmer über einen Zeitraum von drei Wochen mit verschiedenen Diäten: einige erhielten Styroporschaum, andere Kleie und wieder andere eine Fastendiät. "Wir fanden heraus, dass die Superwürmer, die nur mit Styropor gefüttert wurden, nicht nur überlebten, sondern sogar leicht an Gewicht zunahmen", so Dr. Rinke. "Das deutet darauf hin, dass die Würmer Energie aus dem Styropor gewinnen können, wahrscheinlich mit Hilfe ihrer Darmmikroben."
Die Forscher nutzten eine Technik namens Metagenomik, um mehrere kodierte Enzyme zu finden, die in der Lage sind, Polystyrol und Styrol abzubauen. Langfristiges Ziel ist es, Enzyme zu entwickeln, die Kunststoffabfälle in Recyclinganlagen durch mechanische Zerkleinerung und anschließenden enzymatischen Abbau abbauen. "Superwürmer sind wie Mini-Recyclinganlagen, die das Polystyrol mit ihren Mäulern zerkleinern und es dann an die Bakterien in ihrem Darm verfüttern", so Dr. Rinke. "Die Abbauprodukte dieser Reaktion können dann von anderen Mikroben verwendet werden, um hochwertige Verbindungen wie Biokunststoffe herzustellen."
Man hofft, dass dieses Bio-Upcycling Anreize für das Recycling von Kunststoffabfällen schafft und die Mülldeponien reduziert. Der Mitautor der Forschungsarbeit, der Doktorand Jiarui Sun, sagte, man wolle die Darmbakterien im Labor züchten und ihre Fähigkeit zum Abbau von Polystyrol weiter testen. "Wir können dann untersuchen, wie wir diesen Prozess auf ein Niveau hochskalieren können, das für eine ganze Recyclinganlage erforderlich ist", sagte Frau Sun.
Dr. Rinke sagte, es gebe viele Möglichkeiten für den biologischen Abbau von Kunststoffabfällen. "Unser Team freut sich sehr darauf, die Wissenschaft voranzutreiben, um dies zu verwirklichen", sagte er.
Literatur
Jiarui Sun et al.; Insights into plastic biodegradation: community composition and functional capabilities of the superworm (Zophobas morio) microbiome in styrofoam feeding trials; Microbial Genomics; 2022