Biotechnologie am Forschungszentrum Jülich "Nylonfresser" entwickelt, um Plastikabfall zu recyclen
Weniger als fünf Prozent der weltweit anfallenden Nylon-Abfälle werden recycelt. Der Rest wird verbrannt oder landet in der Umwelt. Das Forschungszentrum Jülich stellt jetzt eine Lösung für das Problem vor.
Forscher des Forschungszentrums Jülich haben in Zusammenarbeit mit der Firma Novonesis eine Methode entwickelt, mit der Kunststoffabfälle jetzt effizienter recycelt werden können. Im Mittelpunkt steht ein genetisch verändertes Bakterium der Art "Pseudomonas putida", das Nylon abbaut und in wertvolle Stoffe umwandelt. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift "Nature Microbiology" veröffentlicht.
Nylon, ein synthetisches Polyamid, wird in zahlreichen Produkten verwendet – von Strumpfhosen und Sportbekleidung bis hin zu Fischernetzen und Autokomponenten. Trotz der vielseitigen Einsatzmöglichkeiten werden weniger als fünf Prozent der weltweit anfallenden Nylonabfälle recycelt. Der Rest landet auf Deponien, gelangt als Plastikmüll in die Umwelt oder wird verbrannt, was schädliche Substanzen freisetzen kann.
Bisherige Recyclingmethoden sind oft ineffizient. Mechanisches Recycling funktioniert nur mit sortenreinen Nylonabfällen, während chemisches Recycling häufig unvollständig ist und schwer weiterverarbeitbare Stoffgemische hinterlässt. Die neue biotechnologische Methode könnte diese Probleme lösen.
In einem Jülicher Labor wurde das Bakterium genetisch optimiert
Das Team um Prof. Dr. Nick Wierckx vom Institut für Bio- und Geowissenschaften hat das Bodenbakterium "Pseudomonas putida" genetisch so optimiert, dass es die Bruchstücke von Nylon verstoffwechseln kann. "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", erklärt Wierckx. Durch gezielte Labor-Evolution entstand eine Bakterienkultur, die Nylon besonders effizient abbaut.
Zusätzlich wurden Gene für spezielle Enzyme, sogenannte Nylonasen, in die Bakterien eingebaut. Diese Enzyme helfen, kurze Nylonketten aus chemisch zersetztem Material weiter abzubauen und in wertvolle Stoffe wie Biopolyester umzuwandeln.
EU-Projekt: Beitrag zu nachhaltigerem Kunststoffrecycling
Die Forschungsergebnisse sind Teil des EU-Projekts Glaukos, das darauf abzielt, den Lebenszyklus von Textilien und Fischereiausrüstung nachhaltiger zu gestalten. Das Ziel ist, den CO₂-Fußabdruck und die Umweltbelastung durch Kunststoffe zu reduzieren.
Mit der neuen Methode könnte ein wesentlicher Beitrag zur Kreislaufwirtschaft geleistet werden. In Zukunft könnten Bakterien eine entscheidende Rolle bei der biologischen Verwertung von Kunststoffen spielen und so die Recyclingquote von Nylon deutlich erhöhen.
