Forschende der Universität von Queensland (UQ) haben herausgefunden, dass die Superwürmer Zophobas morio der Schlüssel zum massenhaften Recycling von Plastik sein könnten. Der Studie zufolge ist der Wurm durch ein bakterielles Enzym in seinem Darm in der Lage, Styropor zu verdauen.
Abbau durch Enzyme im Darm
Dr. Christian Rinke und sein Team von der School of Chemistry and Molecular Biosciences der UQ zogen die Würmer über einen Zeitraum von drei Wochen unter unterschiedlichen Ernährungsbedingungen auf: eine Gruppe erhielt Polystyrol, eine zweite Kleie und die dritte Gruppe musste fasten. Es stellte sich heraus, dass die Würmer, die nur mit Styropor gefüttert wurden, nicht nur überlebten, sondern sogar leicht an Gewicht zunahmen. Das deute den Forschern zufolge darauf hin, dass die Würmer mit Hilfe ihrer Darmmikroben Energie aus dem Styropor gewinnen können.
Überleben mittels Polystrol-Futter
Die Forschenden entdeckten mittels Metagenomik mehrere kodierte Enzyme, die nachweislich Polystyrol und Styrol abbauen können, was frühere Studienergebnisse über polystyrolabbauende Bakterien im Darm des Superwurms bestätigt. Durch die Gewinnung von Metagenom-assemblierten Genomen (MAGs) konnten Gattungen wie Pseudomonas, Rhodococcus und Corynebacterium identifiziert werden, die Gene besitzen, die mit dem Polystyrolabbau in Verbindung stehen.
Die Ergebnisse liefern die ersten metagenomischen Einblicke in die Stoffwechselwege, die das Darmmikrobiom von Superwürmern zum Abbau von Polystyrol nutzt. Unsere Ergebnisse bestätigen auch, dass Superwürmer mit Polystyrol-Futter überleben können, aber diese Ernährung hat noch erhebliche negative Auswirkungen auf die Vielfalt und Gesundheit des Darmmikrobioms des Wirts.
Recyclinganlagen im Miniaturmaßstab
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.”
Die Darmbakterien sollen nun im Labor gezüchtet und ihre Fähigkeit zum Abbau von Polystyrol weiter getestet werden.
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