Bioplastik-Abbau: Neues Enzym zerlegt Polyester in 250–330 Tagen
Veröffentlicht am: 04.09.2026 um 08:00 Uhr | Redaktion boerse-global.de
In der biotechnologischen Forschung wurden neue Erkenntnisse über die Anpassungsfähigkeit von Mikroorganismen an moderne Umweltbelastungen gewonnen. Wissenschaftler der Universität Konstanz haben in Bakterien ein enzymatisches System identifiziert, das durch eine ungewöhnliche Doppelfunktion charakterisiert ist. Das von den Forschenden als „Pac-Man-Enzym“ bezeichnete Protein ist in der Lage, sowohl bestimmte Formen von Bioplastik vollständig zu zersetzen als auch eine Resistenz gegen das Antibiotikum Penicillin zu vermitteln.
Die entsprechenden Ergebnisse wurden Anfang September 2026 in der Fachzeitschrift The ISME Journal unter der DOI 10.1093/ismejo/wrag203 veröffentlicht.
Effizienz des enzymatischen Abbaus bei Polyester-Bioplastik
Ein zentraler Aspekt der Untersuchung, die von Harry Lerner und David Schleheck geleitet wurde, betrifft die Abbaugeschwindigkeit von Polyester-Bioplastik (LCAP). Die Analysen der Universität Konstanz zeigen deutliche Unterschiede in der Beständigkeit verschiedener Materialien gegenüber dem neu entdeckten Enzym. Den Daten zufolge gelingt es den Bakterien, LCAP-Folien innerhalb eines Zeitraums von etwa 250 bis 330 Tagen vollständig abzubauen.
Im direkten Vergleich mit natürlichen Polymeren zeigt sich jedoch eine geringere Effizienz: So benötigt Zellulose unter ähnlichen Bedingungen lediglich 80 Tage für eine vollständige Zersetzung. Ein wesentlicher Befund der Studie liegt zudem in der Selektivität des Prozesses.
Während das Enzym die Polyester-Strukturen des Bioplastiks erfolgreich zerlegt, wurde bei herkömmlichem Polyethylen hoher Dichte (HDPE) kein Abbau verzeichnet. Diese Ergebnisse wurden durch Versuchsreihen bestätigt, in denen LCAP-Folien über den genannten Zeitraum von 250 bis 330 Tagen in Waldboden vergraben wurden, ohne dass das herkömmliche HDPE signifikante Veränderungen aufwies.
Duale Funktionalität und die Rolle der Antibiotikaresistenz
Bioplastik klingt umweltfreundlich – doch bis es sich zersetzt, vergeht fast ein Jahr. Welche Kunststoffe wirklich abbaubar sind und wie Sie Mikroplastik vermeiden, zeigt Ihnen unser Ratgeber. Jetzt kostenlosen Ratgeber anfordern
Die Besonderheit der Entdeckung liegt in der biochemischen Vielseitigkeit des Enzyms. Neben der Fähigkeit, Polyester-Plastik zu zerlegen, fungiert das Protein gleichzeitig als Wirkstoff gegen Antibiotika. Den Forschungsergebnissen nach spaltet das Enzym Penicillin und verleiht den Bakterien dadurch eine entsprechende Antibiotikaresistenz.
Diese duale Kapazität deutet auf eine hohe evolutionäre Flexibilität hin. David Schleheck, einer der Leiter der Studie an der Universität Konstanz, wies in diesem Zusammenhang darauf hin, dass sich Mikroben offenbar schneller auf neue Substrate und Umweltbedingungen spezialisieren, als bisher in der Wissenschaft angenommen wurde.
Die Fähigkeit, eine anthropogene Substanz wie Bioplastik energetisch zu nutzen und gleichzeitig einen Abwehrmechanismus gegen medizinische Wirkstoffe aufrechtzuerhalten, unterstreicht die Komplexität mikrobieller Stoffwechselwege.
Wissenschaftliche Einordnung und methodische Erkenntnisse
Die im September 2026 vorgestellten Ergebnisse basieren auf einer Kombination aus Laboranalysen und Feldversuchen im Waldboden. Durch die Identifizierung des spezifischen Mechanismus, mit dem das Enzym Polyester-Bioplastik in seine Bestandteile zerlegt, liefert die Forschungsgruppe wichtige Grundlagen für das Verständnis der biologischen Abbaubarkeit von Kunststoffen.
Antibiotikaresistenzen nehmen zu – und Forschende finden nun einen Zusammenhang mit Plastik abbauenden Bakterien. Welche Risiken das birgt und wie Sie im Alltag gegensteuern, erklärt unser Leitfaden. Leitfaden zu Antibiotikaresistenzen jetzt sichern
Die Studie verdeutlicht, dass die Entwicklung von Bioplastik-Lösungen eng mit der Beobachtung natürlicher Abbauprozesse verknüpft sein muss. Während LCAP als abbaubar gilt, zeigt die Zeitspanne von fast einem Jahr für die vollständige Mineralisierung im Boden, dass die biologische Integration dieser Materialien ein langsamer Prozess ist.
Die gleichzeitige Beobachtung der Penicillin-Spaltung liefert zudem wichtige Impulse für die Mikrobiologie und die Forschung zu Resistenzen, da sie zeigt, wie Enzyme aus dem Umweltabbau von Polymeren potenziell auch medizinisch relevante Funktionen übernehmen können.
