ForscherInnen der University of California haben die weltweit ersten Flip-Flops vorgestellt, die mit Algenöl produziert werden. Durch diese Entwicklung sollen aktuell verwendete Sohlen (bei deren Entstehung Erdöl verwendet wird) verschwinden und damit auch die Gefahr gebannt werden, dass weiterhin die jährlich 3 Milliarden Stück, die weltweit verkauft werden, in Deponien, Flüssen und schließlich den Ozeanen landen. Gerade dort ist Polyurethan, der Hauptbestandteil von Schuhsohlen, einer der größten Schadstoffe.
Flip-Flops sind in Indien, China und Afrika die beliebtes Schuhbekleidung – deshalb dürfen die Algen-Flip-Flops kein sündhaft teuren Bio-Lösung werden. Das wissen auch die ForscherInnen: Mit dem Start der industriellen Herstellung solcher Flip-Flops soll ein Paar gerade einmal drei US-Dollar kosten.
Drei Professoren gründeten das Unternehmen Algenesis Materials, dort sind ausschließliche Studierende beschäftigt. Hier wird auch weitergeforscht: Aktuell sind diese Flip-Flops kompostierbar – in Zukunft möchte man aber auch versuchen, das Algenöl zurückzugewinnen (um aus alten, verschlissenen wieder neue Flip-Flops werden zu lassen).
Plastik ist ein wunderbares Verpackungsmaterial – nicht umsonst hat es sich derart durchgesetzt und ist nur schwer aus dem Alltag wegzudenken. Doch Plastik erzeugt vor allem auch eines: Unglaublich viel Müll. Das Problem dabei ist, dass Kunststoffe kaum biologisch abbaubar – zwischen 100 bis 400 Jahre dauert es, bis es sich in der Natur zersetzt. Aus diesem Grund versucht man in den vergangenen Jahren entgegenzusteuern, durch Verbote von Plastiktaschen und der Suche nach neuen, verlässlichen Verpackungsmaterialen. Doch nun könnte Hilfe von unerwarteter Seite kommen: durch die Larve der „Großen Wachsmotte“ (Galleria mellonella).
Bislang kannte man sie vor allem als Parasit in Bienenstöcken. Federica Bertocchini, eine Wissenschaftlerin und Amateur-Imkerin, hat sie ebenfalls auf diesem Weg kennengelernt. Sie sammelte die Wachsmotten von ihren Bienenwaben ab, steckte sie in eine Plastiktüte und erkannte später, dass sich die Larven Löcher hineinfraßen und daraus entkamen.
Polyethylen ist mit einem Anteil von ca. 38 Prozent der weltweit am meisten verbrauchte Kunststoff. Im Jahr 2011 wurden 190 Millionen Tonnen Kunststoffe (Polypropylen, Polystyrol, ABS, PVC, PET, Polycarbonat, Polyethylen) verbraucht. PE-LD hatte daran einen Anteil von 10 Prozent, PE-LLD von 11 Prozent und PE-HD von 17 Prozent (de.wikipedia.org)
Nach diesem Zufall musste sie unbedingt erforschen, wie die Larven das geschafft haben: Gemeinsam mit ihren KollegInnen führte sie systematische Experimente durch. Es zeigte sich: Die Larven können das Polyethylen (PE) in Wahrheit gar nicht essen, sie zersetzen es richtiggehend. Es reicht bereits der Kontakt mit den Larven oder den Mottenpuppen, um das Polyethylen zu zersetzen. Selbst getötete und zerkleinerte Larven lösten den PE-Abbau aus.
Doch warum kann das die Galleria mellonella? Dazu muss man wieder zurück zu den Bienen: Die Wachshülle des Bienenstocks ist selber ein Polymer, eine Art „natürliches Plastik“. Die chemische Struktur davon ist der von Polyethylen nicht unähnlich. „‚Es hat eine chemische Struktur, die dem von Polyethylen nicht unähnlich ist.‘ [sagt Co-Autor Paolo Bombelli.] Beide Moleküle besitzen ein Gerüst aus Kohlenwasserstoffen, in dem CH2-CH2-Bindungen eine wichtige Rolle spielen. Genau an diesen Bindungen setzt das Mottenlarven-Enzym offenbar an und zerlegt das Polyethylen in Ethylenglykol-Fragmente, wie Analysen nahelegen.“
https://www.youtube.com/watch?v=66DcXYOGc9o
Es wäre jetzt natürlich nicht wirklich sinnvoll, diese Larve in zu großem Ausmaß zu züchten und dann auf Deponien abzuwerfen – es soll ja nicht von einer Plastik- zu einer Larvenplage kommen. Deshalb versuchen die ForscherInnen nun jenes für den PE-Abbau zuständige Enzym zu isolieren. Bertocchini warnt nach diesen ersten Forschungsergebnissen aber vor zu viel Euphorie:
„Wir müssen etwas vorsichtig sein. Was bisher feststeht: Die Raupe frisst Plastik und zwar schnell, das ist phänomenal. Aber wir müssen noch den genauen biologischen Mechanismus finden. Es öffnet sich quasi gerade eine neue Tür – was sich dahinter befindet, werden wir noch erkunden.“ (swr3.de)
Für PET (Polyethylenterephthalat), z.B. für Kunststoffflaschen oder Textilfastern verwendet, gibt es übrigens ebenfalls einen hungrigen Organismus. 2016 entdeckte man das Bakterium „Ideonella sakaiensis“ – und auch hier hofft man auf eine Chance, in Zukunft PET biologisch abbauen zu können.
Update 31. August 2017: Streit um Forschungsarbeit
Wie Christoph Seidler im Spiegel berichtet, zweifeln nun deutsche ForscherInnen der Universität Mainz die Ergebnisse an. Sie sehen Schwachstellen und fehlende Kontrollexperimente. Laut ihnen würden die Larven zwar das Plastik essen, aber es nicht zersetzen, sondern unverdaut wieder ausscheiden. Laut ihnen hätte der Gutachter den wissenschaftlichen Ausgangsartikel für das Fachmagazin Current Biology nicht durchgehen lassen dürfen.
