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Enzym baut Plastik ab

(15.10.2020) Forschende an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) trainieren das Enzym «PETase».


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Im Jahr 2016 entdeckten japanische Forschende in der Bodenprobe einer PET-Recyclinganlage in Osaka ein Protein, das PET abbauen kann. Bild: Adpic



Jährlich werden etwa 359 Millionen Tonnen Plastik produziert, von denen sich bis zu 200 Millionen auf Mülldeponien oder in der Umwelt ansammeln. Im Pazifik beispielsweise hat sich eine Insel aus Plastikabfall gebildet, die dreimal so gross wie Deutschland ist. Ein Enzym könnte zur Lösung dieses Umweltproblems beitragen: Im Jahr 2016 entdeckten japanische Forschende in der Bodenprobe einer PET-Recyclinganlage in Osaka ein Protein, das PET abbauen kann. Es stammt aus dem Bakterium Ideonella sakaiensis und ist mutmasslich als Reaktion der Natur auf die vielen Plastikabfälle entstanden. Das grosse Ausmass an Plastik in der Umwelt gibt es jedoch erst seit wenigen Jahrzehnten, wodurch die natürliche Evolution noch nicht genug Zeit hatte, eine perfekte Lösung zu entwickeln. Das Enzym PETase ist daher aktuell zu wenig produktiv, um im Kampf gegen Plastik einen relevanten Beitrag zu leisten. Dies möchte ein Forschungsteam um Rebecca Buller am ZHAW-Institut für Chemie und Biotechnologie in Wädenswil – mit sogenannter «gerichteter Evolution» und neu unterstützt von einem Roboter sowie maschinellem Lernen – ändern.


Seit einigen Monaten beschäftigen sich die ZHAW-Forschenden intensiv mit der Entwicklung von «PETase»-Enzymen. Dabei nutzen sie das 2018 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnete Verfahren der «gerichteten Evolution». Dieses imitiert im Labor die Mechanismen der natürlichen Evolution, um ausgewählte Eigenschaften von Enzymen zu verbessern.


Weltweit kommt die «gerichtete Evolution» zwar bereits bei einer Handvoll «PETase»-Forschungsprojekten zur Anwendung. Mit dem Einsatz eines neuartigen Roboters und künstlicher Intelligenz geht die ZHAW nun aber neue Wege.


Medienmitteilung ZHAW (gekürzt)


www.zhaw.ch


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