Schwarzkäferlarven zersetzen Kunststoffe

Plastikmüll: Dieser zersetzt sich im künstlichen Darm von Larven (Bild: kalhh, pixabay.com)

Singapur (pte001/12.02.2024/06:00) - Forscher der Nanyang Technological University ( https://www.ntu.edu.sg ) (NTU) nutzen die wurmähnlichen Larven von Zophobas atratus, auch Schwarzkäfer genannt, für das Kunststoff-Recycling der Zukunft. Die Insekten verspeisen Kunststoffe, weil ihr Darm Bakterien enthält, die gängige Arten von Plastik zersetzen können. Sie zum Recycling einzusetzen, scheiterte bislang aufgrund der Langsamkeit des Prozesses. Immerhin gilt es, Millionen Tonnen zu zersetzen.

Vielfach größerer Durchsatz

Konkret haben die Experten die Kunststoffe zersetzenden Bakterien aus Larven isoliert, die sie zuvor mit Plastik gefüttert hatten. Anschließend kultivierten sie die Wissenschaftler im Labor, um sie in einem künstlich erzeugten Wurmdarm einzusetzen, der genauso funktioniert wie jener der Larven, jedoch einen vielfach größeren Durchsatz hat.

"Eine Larve kann in ihrem Leben nur ein paar Milligramm Plastik verdauen. Stellen Sie sich vor, wie viele Würmer nötig wären, wenn wir uns darauf verlassen müssten. Unsere Lösung: Wir haben die Larve aus unserer Gleichung entfernt, indem wir einen künstlichen Darm gebaut haben", so NTU-Experte Cao Bin. Übrig bleiben organische Materialien, die die Umwelt kaum belasten, ähnlich wie beim Kompostieren von Bioabfällen.

30-tägiges "Futter-Training"

Um ihre Methode zu entwickeln, haben die NTU-Fachleute drei Gruppen von Larven 30 Tage mit unterschiedlichen Kunststoffen gefüttert - mit hochdichtem Polyethylen (HDPE), Polypropylen und mit Polystyrol. Sie wählten diese Kunststoffe aus, da sie zu den häufigsten in der Welt gehören und in Alltagsgegenständen wie Lebensmittelboxen und Waschmittelflaschen vorkommen. Die Kontrollgruppe erhielt eine Diät aus Haferflocken. HDPE ist eine Kunststoffart, die für ihre hohe Schlagfestigkeit bekannt ist und daher besonders schwer zu zersetzen ist.

Nachdem sie die Würmer mit Kunststoff gefüttert hatten, extrahierten die Wissenschaftler die Mikrobiome aus ihrem Darm und inkubierten sie in Flaschen mit synthetischen Nährstoffen und verschiedenen Arten von Kunststoffen. Über einen Zeitraum von sechs Wochen ließen sie die Mikrobiome in den Flaschen bei Raumtemperatur wachsen.

Anschließend stellten sie fest, dass die Mikroorganismen der Larven, die zuvor mit einem bestimmten Kunststoff gefüttert worden waren, eben dieses Material mit höherer Effektivität zersetzten als die "untrainierten" Bakterien. "Wir glauben, dass unsere Methode auch im großen Maßstab stabil und reproduzierbar ist", so Bins wissenschaftlicher Mitarbeiter Liu Yinan. Doch das müssen die NTU-Forscher noch beweisen.

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