Sie sind einfach überall: Plastikflaschen, Obstschalen, Folien und Verpackungen aus PET-Kunststoff werden zum Umweltproblem, sofern sie nicht recycelt werden. Wissenschaftler/innen von der Universität Leipzig haben nun ein hocheffizientes Enzym entdeckt, das PET in Rekordzeit abbaut. Mit dem Enzym PHL7, das die Forschenden auf einem Leipziger Komposthaufen fanden, könnte biologisches PET-Recycling deutlich schneller möglich werden, als bislang angenommen wurde.
Enzyme werden in der Natur beispielsweise von Bakterien genutzt, um Pflanzenteile zu zersetzen. Dass einige Enzyme auch PET abbauen können, ist schon länger bekannt. Als besonders effektiver „Plastikzersetzer“ gilt das Enzym LCC, das 2012 in Japan entdeckt wurde. Nach bislang unbekannten Vertretern dieser biologischen Helfer sucht das Team um Dr. Christian Sonnendecker von der Universität Leipzig im Rahmen der EU-geförderten Drittmittelprojekte MIPLACE und ENZYCLE. Im Laub-Kompost auf dem Leipziger Südfriedhof wurde das Team fündig: In einer von sieben Proben entdeckte man den Bauplan eines Enzyms, das im Labor in Rekordgeschwindigkeit PET auflöste: Innerhalb von 16 Stunden zersetzte PHL7 das PET zu 90 %; in der gleichen Zeit baute LCC gerade einmal 45 % ab. „Unser Enzym ist also doppelt so aktiv wie der Gold-Standard unter den polyesterspaltenden Hydrolasen“, erklärt Sonnendecker. Eine Kunststoffschale, in der im Supermarkt zum Beispiel Weintrauben verkauft werden, ließ sich mit PHL7 in weniger als 24 Stunden zersetzen.
Die Forscher fanden heraus, dass ein einziger Baustein des Enzyms für die überdurchschnittlich hohe Aktivität verantwortlich ist: An der Stelle, wo bereits bekannte polyesterspaltende Hydrolasen einen Phenylalanin-Rest enthalten, trägt PHL7 ein Leucin. Biologisches PET-Recycling weist einige Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Recyclingmethoden auf, die vor allem auf thermische Verfahren setzen, bei denen der Plastikmüll bei hohen Temperaturen eingeschmolzen wird. Zudem zersetzen biologische Verfahren das PET in seine Bestandteile Terephthalsäure und Ethylenglycol, aus denen sich im Anschluss wieder neues PET herstellen lässt – ein geschlossener Kreislauf entsteht. Bislang wird biologisches PET-Recycling nur von einer Pilot-Anlage in Frankreich erprobt. Die Forscher/innen aus Leipzig hoffen, dass das neu entdeckte Enzym das biologische Recycling auch in der Praxis weiter voranbringen wird und suchen dafür nach Industriepartnern.
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