Enzyme produzieren durchsichtigen Kunststoff
Bakterien könnten in einigen Jahren aus Zucker umweltfreundliches Plexiglas machen - ganz ohne den Verbrauch von Erdölprodukten.
Ein Forscherteam der Universität Duisburg-Essen (UDE) hat ein Bakterienenzym entdeckt, das ein wichtiges Grundmaterial für die Herstellung von Acrylglas und Acrylfarbe liefern kann. Es könnte in einigen Jahren ganz neue Möglichkeiten eröffnen, die populären Kunststoffprodukte umwelt- und klimafreundlich zu produzieren, hoffen die Wissenschaftler, schreibt das Technologiemagazin Technology Review in seiner Online-Ausgabe.
Die Schaffung unterschiedlicher Plastiksorten durch Bakterien wurde bereits mehrfach gezeigt. Die UDE-Forscher sind allerdings die ersten, denen es gelang, einen biosynthetischen Signalweg zur Erzeugung von Acrylglas aufzudecken. Das durchsichtige Kunststoffmaterial stellt eine bruchsichere Alternative zu regulärem Glas dar und wird in zahlreichen Produkten verwendet. Die UDE-Forscher glauben, dass entsprechende Produkte recht bald auf den Markt kommen könnten, womöglich noch in den nächsten zehn Jahren. "Wir haben das Enzym", sagt Thore Rohwerder, Mikrobiologe an der Hochschule, "nun brauchen wir noch einen Prozess, der dafür sorgt, dass wir große Mengen herstellen können. Ich bin optimistisch, dass uns das gelingt".
Acrylglas, das man auch unter dem Markenbegriff Plexiglas kennt, wird durch die Polymerisation von Methylmethacrylat (MMA) geschaffen – es wird dabei in ein Bad aus Methacrylsäure getaucht, ein stark ätzendes chemisches Lösungsmittel. Das MMA selbst stammt aus der Petrochemie. Im Ergebnis werden zur Produktion von Acrylglas also große Mengen fossiler Brennstoffe verbraucht und es bleiben außerdem diverse toxische Nebenprodukte übrig.
Rohwerder und sein Kollege Roland Müller vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung untersuchten ursprünglich eine Methode, den Benzinzusatz Methyltertiärbutylether (MTBE) biologisch abzubauen. In dem Paper, das im Juni 2006 im "Journal of Applied and Environmental Microbiology" erschien, beschrieben sie erstmals ein Enzym in einem Bakterium, das den Stoff abbauen konnte. Sie erwähnten dabei auch einen anderen Vorteil – es schuf gleichzeitig 2-Hydroxyisobutyrat (2-HIBA), eine Vorstufe zu Acrylglas.
Es dauerte allerdings noch bis 2008, bis sich die UBE-Forscher aufmachten, das Enzym auch zur Herstellung des Glasersatzes zu verwenden. Die Entdeckung stieß schnell auf reges Interesse in Forschung und Industrie, wie Jalal Hawari, Chemiker beim National Research Council Canada, meint. "Acrylglas wird sehr häufig eingesetzt – dementsprechend sucht fast jeder Forscher nach einem biologischen Weg, an es heranzukommen. Wer das schafft, hat Großes geleistet."
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(bsc)
