KAUST-Forscher suchen in Mangroven nach plastikabbauenden Enzymen
Plastikmüll stellt nach wie vor eine wachsende globale Herausforderung dar, da sich gängige Materialien wie PET, das in Flaschen, Verpackungen und Textilien verwendet wird, an Land und im Meer ansammeln. Neue Forschungsergebnisse der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie (KAUST) in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Biowissenschaften der Universidad de los Andes, Bogotá, Kolumbien und anderen Institutionen zeigen, dass Mangroven-Ökosysteme Wissenschaftlern dabei helfen können, Enzyme zu identifizieren, die mit dem Abbau dieser Kunststoffmaterialien verbunden sind.
Das Team untersuchte, wie sich veränderte Bedingungen wie austrocknende Böden, Meerwasserexposition und Umweltverschmutzung auf mikrobielle Gemeinschaften in Mangrovenböden auswirken. Sie fanden heraus, dass die Zugabe landwirtschaftlicher Rückstände zu Mangrovenböden die Anzahl der Enzyme erhöht, die das Potenzial haben, PET, Verpackungen und Textilien abzubauen.
Die Forscher identifizierten außerdem eine bisher unbekannte Gruppe verwandter Enzyme, die möglicherweise neue Möglichkeiten zum Abbau von Materialien in industriellen Szenarien bieten, in denen der Salzgehalt für viele herkömmliche Enzyme zu hoch ist.
„Wir versuchen zu verstehen, wie mikrobielle Gemeinschaften in der Natur auf veränderte Bedingungen reagieren und wie uns dies dabei helfen kann, neue Mikroben und Proteine zu entdecken.“ sagte Diego Javier Jiménez Avella, Forschungswissenschaftler bei KAUST, der die Studie konzipierte und leitete. „Mangroven sind Lebensräume mit außergewöhnlicher mikrobieller Vielfalt, die durch ständige Veränderungen geprägt sind, weshalb ihre Untersuchung wichtig ist.“
Das Team nutzte Metagenomik, künstliche Intelligenz und 3D-Strukturanalyse, um die neu identifizierten Enzyme zu untersuchen und zu beurteilen, wie sie in Umgebungen mit hohem Salzgehalt funktionieren könnten.
Mangroven wachsen entlang der Küste des Roten Meeres in Saudi-Arabien und spielen eine wichtige Rolle für den Küstenschutz, die Artenvielfalt und die Kohlenstoffspeicherung. Das Verständnis, wie diese Ökosysteme auf mikroskopischer Ebene funktionieren, kann Forschern dabei helfen, zu beurteilen, wie sie auf Umweltbelastungen, einschließlich Umweltverschmutzung und klimabedingten Stress, reagieren.
Die Forscher betonen, dass es sich bei den Erkenntnissen der Studie um einen frühen Schritt handele. Weitere Arbeiten sind erforderlich, um die Enzyme zu testen und ihr praktisches Potenzial zu verstehen. „Mangroven sind dynamische Umgebungen, in denen sich Mikroorganismen ständig an Veränderungen anpassen.“ kommentierte Alexandre Rosado, Professor für Biowissenschaften an der KAUST und Mitautor dieser Studie. „Durch die Untersuchung dieser Systeme können wir besser verstehen, wie die Natur nützliche Funktionen entwickelt und wie wir sie identifizieren können.“
Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht.
Foto von Florida-Guidebook.com auf Unsplash
