Pestalotiopsis microspora – der plastikfressende Pilz

Von einem plastikfressenden Pilz aus Ecuador über den Tübinger Gießkannenschimmel hin zu Mehlwürmern. All diese Organismen aus der Natur haben eins gemeinsam: Sie können Plastik fressen. Eine Begabung, die wie gerufen für die präsenten Umweltprobleme erscheint. Doch wie funktionieren ihre Genie-Fähigkeiten und wie realistisch ist ihr Einsatz?

Es war einmal eine studentische Gruppe der Universität Yale, die nach Ecuador für ein Forschungsprojekt reiste. Das Ziel: unbekannte Organismen aus dem Regenwald erforschen. Wie wäre es mit einem plastikfressenden Pilz? Genau diesen unerwarteten Fund machte die Gruppe vor zehn Jahren. Solche Entdeckungen schüren Hoffnung und stellen die Frage: Kann es eine Option sein, sich im Kampf gegen die Plastikverschmutzung die Natur selbst zunutze zu machen?

Wie funktioniert der plastikfressende Pilz?

Der Pilz mit dem Namen Pestalotiopsis microspora bildet ein Enzym, das Polyurethan spalten kann. Der Kunststoff steckt in vielen Produkten, etwa in Schuhen, Möbeln, Autositzen, Fußbällen oder Kosmetikprodukten. Polyurethan ist vielseitig einsetzbar – und schwer abbaubar. Die Zersetzung von Polyurethan kann Jahre bis Jahrzehnte dauern. Und jetzt soll das ein Pilz können, einfach mit Hilfe eines Enzyms? Klingt vielversprechend – ist es auch. Der promovierte Umweltmikrobiologe Dietmar Schlosser, der am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig die Arbeitsgruppe Umweltmykologie leitet, schätzt den Einsatz von Pestalotiopsis microspora und Pilzen mit vergleichbaren Fähigkeiten wie folgt ein: „Vor allem sehe ich gezielte Anwendungen da, wo abbaubare Kunststoffe gesammelt vorliegen, wie zum Beispiel beim Recycling oder in der gelben Tonne, und dann unter kontrollierten Bedingungen behandelt werden können.“

Expert*innen sehen also eine bedeutsame Chance darin, den plastikfressenden Pilz gezielt zur Plastikbekämpfung einzusetzen. Wieso ist der plastikfressende Pilz dann noch nicht weltbekannt? Wie bei vielen biologischen Neufunden gibt es auch um den plastikfressenden Pilz Streitigkeiten. Gleich nach der Entdeckung beanspruchten sowohl die Universität Yale als auch das Land Ecuador den Pilz für sich. Die Streitigkeiten entwickelten sich zu Klagen, welche die Forschung an dem Pilz einschränkten. Mittlerweile ist immerhin geklärt, dass der plastikfressende Pilz Ecuador gehört. Jedoch dürfen ihn auch die Biolog*innen aus den USA weiterhin erforschen.

Der plastikfressende Pilz, Pestalotiopsis microspora, macht große Hoffnungen in Forscher*innenkreisen. © wikimedia commons

Auch der Tübinger Gießkannenschimmel kann Plastik zersetzen

Der Pestalotiopsis microspora ist nicht der einzige plastikfressende Pilz, den Forscher*innen in den letzten Jahren gefunden haben. Ein weiterer Pilz seiner Art hat sogar Beziehungen nach Tübingen. Sein Name? Aspergillus tubingensis – Tübinger Gießkannenschimmel. Charmanter Name für ein Wunderkind. Anders als sein ecuadorianischer Kollege wurde der Aspergillus tubingensis vor fünf Jahren nicht im Regenwald, sondern auf einer Müllhalde gefunden, in Pakistan. Andere Herkunft, gleiche Fähigkeit – auch der Tübinger Gießkannenschimmel trägt Enzyme in sich, die Polyurethan spalten können.

Aktuelle Befunde zeigen: Pilze könnten in Zukunft Maßnahmen zur Vermeidung von Umweltverschmutzungen durch Plastik beträchtlich unterstützen. Forscher*innen vermuten, dass bisher nur circa zehn Prozent der weltweiten Pilzarten bekannt sind – Zahlen, die hoffen lassen, dass noch viele Pilze gefunden werden, können, die Kunststoffe angreifen. Auch Dietmar Schlosser teilt diese optimistische Ansicht: „Bei Pilzen sehe ich aufgrund ihrer unglaublichen Artenvielfalt ein sehr großes Potenzial, das gegenwärtig bei Weitem noch nicht ausgeschöpft sein dürfte. Insgesamt besteht da noch großer Forschungsbedarf.“

Doch Schlosser gibt auch zu bedenken, dass „neben Kunststoffen wie Polyurethanen oder Polyamiden, die durch Pilze abbaubar sind, andere Kunststoffe nach wie vor als extrem schwer oder praktisch gar nicht biologisch angreifbar gelten.“ Bedauerlicherweise gehört das häufig eingesetzte Polyvinylchlorid – kurz PVC – zu solchen Kunststoffen. Des Weiteren präzisiert Schlosser Aussagen über die Fähigkeit der Pilze: „Die gern zitierte Abbaubarkeit von Polyurethanen bezieht sich auf Polyester-Polyurethane, während die ebenfalls in großem Umfang eingesetzten Polyether-Polyurethane deutlich schwerer abbaubar sind.“

Plastikfressende Pilze wie Pestalotiopsis microspora bieten große Chancen im Kampf gegen Plastik und werden voraussichtlich in Zukunft eine größere Rolle spielen. Jedoch ist die Forschung noch lange nicht ausgereift und viele Kunststoffklassen können noch nicht durch diese Pilze abgebaut werden.

Andere Helfer aus der Natur

Hoffnung machen auch andere Funde aus der Natur wie etwa das Enzym PHL7. Wissenschaftler*innen der Universität Leipzig haben dieses Enzym auf einem Komposthaufen entdeckt, das Polyethylenterephthalat – kurz PET – in Rekordzeit zersetzen kann. In ihrer Studie zersetzte das Enzym innerhalb von 24 Stunden eine ganze Kunststoffschale, in der in Supermärkten beispielsweise Trauben lagern. Die Forscher*innen setzen große Hoffnung in das Enzym, um das biologische Recycling voranzutreiben.

Auch Forscher*innen der Universität Stanford haben eine interessante Entdeckung gemacht. Sie fanden heraus, dass Mehlwürmer in der Lage sind, Polystyrol und Polyethylen zu fressen. Die Darmbakterien der Würmer können diese Kunststoffe in unbedenkliche Stoffe zerlegen. Leider ist diese Vorgehensweise sehr langwierig: Für einen Styroporbecher braucht es mehrere Hundert Mehlwürmer und eine ganze Woche, bis sie diesen abgebaut haben.

Pilze, die Plastik fressen und selbst von Menschen essbar sind? Diese verrückte Erfindung machte die Unternehmerin und Industriedesignerin Katharina Unger. In Kooperation mit der Universität Utrecht entwickelte sie das Fungi Mutarium, mithilfe dessen man essbare Biopilzmasse anbauen kann. Die Pilze werden mit Agarformen kultiviert – Agar ist ein Stoff auf Algenbasis, der die Nährstoffbasis der Pilze darstellt. Dies nennen die Forscher*innen „FU“, welche sie mit sterilisiertem Kunststoff füllen. Der eingesetzte Pilz baut den Kunststoff in einigen Wochen ab und kann dann selbst gegessen werden.

Allein diese ausgewählten Entdeckungen der letzten Jahre deuten an, dass in Zukunft ein Teil der Plastikbekämpfung auch mithilfe der Natur geschehen könnte. Ob es dann die Enzyme der plastikfressenden Pilze, Darmbakterien der Mehlwürmer oder neue Funde sind, die den Durchbruch in den Alltag schaffen, bleibt abzuwarten.

Titelbild: © wikimedia commons 

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