Manipulierte Bakterien können Nylon verdauen
Nylon ist ein verbreiteter Kunststoff, der aber schwer zu recyceln ist. Ein genverändertes Bakterium soll das schaffen.
Geisternetz im Meer: Die Bakterien können nicht einfach ins Meer gesetzt werden.
(Bild: Zephyr_p/Shutterstock)
Netze, Fallschirme, Strumpfhosen: Nylon ist ein beliebter, weil robuster Kunststoff, der sich für viele Anwendungen eignet. Das Recycling ist allerdings schwierig, weshalb Nylon-Gegenstände oft auf der Mülldeponie landen, verbrannt werden oder in der Umwelt verbleiben. Ein neu entwickeltes Recycling-Verfahren soll das ändern.
Ein Team des Instituts für Bio- und Geowissenschaften - Biotechnologie am Forschungszentrum Jülich spannt das Bodenbakterium Pseudomonas putida dazu ein, Nylon abzubauen und daraus beispielsweise auch höherwertige Kunststoffe wie Biopolyester herzustellen.
Das Nylon wird vorbehandelt
Die Bakterien übernehmen aber nicht den kompletten Recyclingprozess. Zunächst muss das synthetische Polyamid 24 Stunden lang in eine Säure eingelegt werden. Die Lösung wird dann gereinigt und den Bakterien vorgesetzt. Damit diese die Nylonbausteine verdauen können, wurden sie zuvor genetisch verändert.
"Manche Bakterien entwickeln durch zufällige Mutationen in ihrem Erbgut die Fähigkeit, Nylonbausteine besser zu verwerten. Diese Zellen haben einen Wachstumsvorteil gegenüber den anderen und können sich schneller vermehren", erläuterte Projektleiter Nick Wierckx. "Nach einigen Generationen im Labor, in denen die Nylonbausteine die einzige Nahrungsquelle sind, besteht die Bakterienkultur schließlich nur noch aus diesen spezialisierten Zellen."
Das Team analysierte das Erbgut dieser Zellen und identifizierte die Mutationen. Diese wurden dann in die Zellen von Pseudomonas putida eingesetzt. Zudem wurde das Erbgut durch Gene für Enzyme mit der Bezeichnung Nylonasen ergänzt. Diese Enzyme ermöglichen es den Bakterien, kurze Nylonketten aus chemisch zersetztem Nylon als Nahrungsquelle zu nutzen.
Teil eines europäischen Forschungsprojekts
Die Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht wurde, war Teil des europäischen Projekts Glaukos. Dessen Ziel war, recycelbare Kleidung und Fischereiausrüstung zu entwickeln.
Die Bakterien können jedoch nicht einfach ins Meer eingebracht werden, um Geisternetze, also frei im Meer schwimmende Fischernetzen, zu verdauen, da das Nylon zunächst vorbehandelt werden muss. Pseudomonas putida kann auch zum Recycling von anderen Kunststoffen eingesetzt werden.
(wpl)