Forscher der Universität Edinburgh haben eine innovative Methode entdeckt, um Plastikabfälle in Vanillin umzuwandeln, indem sie das gewöhnliche Bakterium Escherichia coli (E. coli) einsetzen. Vanillin ist der Hauptbestandteil von extrahierten Vanilleschoten und verantwortlich für den charakteristischen Geschmack und Geruch von Vanille. Die Studie, die auf chemie.de veröffentlicht wurde, zeigt, wie diese Umwandlung dazu beitragen könnte, die Kreislaufwirtschaft zu fördern und die Auswirkungen der weltweiten Plastikkrise zu verringern.
Polyethylenterephthalat (PET) ist ein starker, leichter Kunststoff, der aus nicht erneuerbaren Materialien wie Öl und Gas gewonnen wird und in großem Umfang für die Verpackung von Lebensmitteln, Säften und Wasser verwendet wird. Jährlich fallen etwa 50 Millionen Tonnen PET-Abfall an, was zu erheblichen wirtschaftlichen und ökologischen Problemen führt. Obwohl PET-Recycling möglich ist, tragen die derzeitigen Verfahren weiterhin zur weltweiten Plastikverschmutzung bei.
Um diesem Problem entgegenzuwirken, haben die Wissenschaftler der Universität Edinburgh gentechnisch veränderte E. coli-Bakterien verwendet, um Terephthalsäure - ein aus PET gewonnenes Molekül - über eine Reihe von chemischen Reaktionen in Vanillin umzuwandeln. Die Forscher demonstrierten die Anwendbarkeit ihrer Methode, indem sie eine gebrauchte Plastikflasche in Vanillin umwandelten.
Obwohl das produzierte Vanillin theoretisch für den menschlichen Verzehr geeignet wäre, sind weitere experimentelle Tests erforderlich. Vanillin findet breite Anwendung in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie sowie bei der Herstellung von Herbiziden, Entschäumungsmitteln und Reinigungsprodukten. Die weltweite Nachfrage nach Vanillin betrug 2018 über 37.000 Tonnen.
Joanna Sadler, Erstautorin der Studie und BBSRC Discovery Fellow von der School of Biological Sciences, University of Edinburgh, sagte: "Dies ist das erste Beispiel für die Verwendung eines biologischen Systems, um Kunststoffabfälle in eine wertvolle Industriechemikalie umzuwandeln, und dies hat sehr spannende Auswirkungen auf die Kreislaufwirtschaft."
Dr. Stephen Wallace, Principle Investigator der Studie und ein UKRI Future Leaders Fellow von der Univers
ität Edinburgh, betonte die Bedeutung dieser Entdeckung: "Unsere Arbeit stellt die Wahrnehmung von Kunststoff als problematischem Abfall in Frage und zeigt stattdessen seine Verwendung als neue Kohlenstoffressource, aus der hochwertige Produkte gewonnen werden können."
Dr. Ellis Crawford, Publishing Editor bei der Royal Society of Chemistry, fügte hinzu: "Dies ist eine wirklich interessante Anwendung der mikrobiellen Wissenschaft auf molekularer Ebene, um die Nachhaltigkeit zu verbessern und auf eine Kreislaufwirtschaft hinzuarbeiten. Die Verwendung von Mikroben zur Umwandlung von umweltschädlichen Kunststoffabfällen in ein wichtiges Rohstoff- und Plattformmolekül mit breiten Anwendungsmöglichkeiten in Kosmetika und Lebensmitteln ist eine schöne Demonstration der grünen Chemie."
Die Umwandlung von Plastikmüll in Vanillin durch den Einsatz von E. coli-Bakterien bietet eine vielversprechende und nachhaltige Lösung zur Bewältigung der globalen Plastikkrise. Diese Forschung könnte auch dazu beitragen, die Kreislaufwirtschaft voranzutreiben und die negativen Auswirkungen der Plastikverschmutzung auf die Umwelt zu reduzieren.
Es ist wichtig zu betonen, dass noch weitere Studien und Tests erforderlich sind, bevor diese Technologie in großem Maßstab eingesetzt werden kann. Dennoch zeigt diese bahnbrechende Forschung, dass die Wissenschaft in der Lage ist, innovative und nachhaltige Lösungen für einige der drängendsten ökologischen Probleme unserer Zeit zu entwickeln.
Zusammenfassend zeigt die Studie der Universität Edinburgh, wie die Verwendung von Bakterien zur Umwandlung von Plastikabfällen in Vanillin eine vielversprechende und nachhaltige Methode sein könnte, um die weltweite Plastikkrise zu bewältigen. Durch die Förderung der Kreislaufwirtschaft und die Verringerung der Umweltauswirkungen von Plastikabfällen könnten solche Innovationen dazu beitragen, die Zukunft unseres Planeten zu sichern.