Rinder-Pansen kann Plastik zersetzen

Wissen / 02.08.2021 • 14:30 Uhr / 3 Minuten Lesezeit
Bisher fand der Pansen vor allem als Kutteln in der Küche Verwendung. <span class="copyright">VN/Lerch</span>
Bisher fand der Pansen vor allem als Kutteln in der Küche Verwendung. VN/Lerch

Mit dem Mikroorganismen-Mix, der im Pansen von Rindern für die Zersetzung der mitunter schwer aufzuspaltenden pflanzlichen Nahrung sorgt, konnten Forscher aus Graz und Wien Erfolge beim Zersetzen von Plastik erzielen.

Graz Es stellte sich heraus, dass mit der gesamten Flüssigkeit aus dem Rindermagen gleich drei verschiedene Polyester in ihre Grundbestandteile zerlegt werden können. Da diese Rumenflüssigkeit recht üppig verfügbar ist, habe der Ansatz Potenzial im Industriemaßstab.

Polyester machen laut einer Aussendung des Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) und der Universität für Bodenkultur (Boku) Wien am Montag rund 15 Prozent des weltweit geschätzten rund 26 Millionen Tonnen Plastikmüll aus. Die Materialien finden sich in Textilien, Verpackungen oder auch in kompostierbaren Plastiksackerln. In ihrer Arbeit im Fachblatt “Frontiers in Bioengineering and Biotechnology” untersuchte das Team um Doris Ribitsch vom acib und der Boku Optionen zum Recycling der Verbindungen, da bisherige Lösungen viel Energie oder giftige Substanzen benötigen.

“Plastik ist zwar schwer aufzuspalten, gleicht aber in seinem Aufbau in vielerlei Hinsicht dem Aufbau natürlicher Polyester wie Cutin, einer der Hauptkomponenten der Pflanzenzelle. Cutin kann z.B. im Komposthaufen gefunden werden, wo es von natürlichen Enzymen abgebaut wird. Das hat uns auf die Idee gebracht, auch an anderen Orten nach Enzymen zu suchen”, so Ribitsch. Einer dieser Orte lag im größten der drei Vormägen von Kühnen – dem Pansen. Die Anforderungen an die dortige Lebensgemeinschaft aus Kleinstlebewesen beim Zersetzen von natürlichen Pflanzenpolyestern in ihre Bausteine (Monomere und Oligomere) seien nämlich ähnlich. Ribitsch: “Daher vermuteten wir, dass einige biologische Aktivitäten auch für die Hydrolyse von Plasitksorten genutzt werden könnten.”

Neben dem künstlich hergestellten PET brachten die Wissenschafter zwei biologisch abbaubare Kunststoffsorten (PBAT), die sich etwa in kompostierbaren Plastiksackerln finden, unter Laborbedingungen mit Pansenflüssigkeit aus einem Schlachthof in Kontakt. Die Mikroorganismen kamen tatsächlich mit allen drei Verbindungen zurecht – und zwar in der Gemeinschaft besser als wenn nur einzelne Vertreter auf die Materialen angesetzt werden. “In der Natur werden komplexe Moleküle wie Lignin, ein Bestandteil von Holz, durch Enzymkaskaden abgebaut, einer Zusammenarbeit mehrerer Mikroorganismen. Wir gehen davon aus, dass es auch ein Zusammenspiel mehrerer aus dem Rinderpansen isolierter Enzyme brauchen wird, um einen Gesamtabbau von Polyester zu gewährleisten”, so Ribitsch.

Man habe gezeigt, dass die Herangehensweise grundsätzlich funktioniert. Bis zum größeren Einsatz im Recycling sei jedoch noch viel Forschungsarbeit notwendig. “Aufgrund der großen Mengen an Pansen, die täglich in Schlachthöfen anfallen, wäre eine Hochskalierung leicht vorstellbar”, so die Wissenschafterin. APA