+34
Seit 2008 bei der „Presse“ im Bereich Wissenschaft, Forschung und Kultur. Teil des „Presse“-Klima-Teams. Hat zuvor an der Uni Wien Zoologie und Verhaltensforschung studiert (Thema: Wildbienen in Brasilien). 2008 Förderpreis des Staatspreises für Wissenschaftspublizistik. 2015 Winfra-Forschungspreis.
Es war ein kleines Missgeschick, das den sensationellen Fund brachte.
„Ich bin ein Pflanzen-Papa für viele fleischfressende Pflanzen, die ich mit lebenden und getrockneten Würmern füttere“, erzählt Felice Quartinello, der aus Sizilien stammt. Derzeit sind es circa zwölf Pflanzen aus drei Arten, die Quartinello in seiner Wohnung hegt.
„Nein, Namen gebe ich ihnen keine. Aber ich liebe diese Pflanzen. Ab und zu ein Wurm und ein bisschen Wasser: Mehr brauchen sie nicht.
“ Doch vor einigen Jahren plumpste ein kleiner Plastikdeckel in eine der fleischfressenden Kannenpflanzen, als Quartinello beim Füttern war. Felice Quartinello forscht am Boku-Institut für Umweltbiotechnologie u. a. an nachhaltigen Plastikverpackungen. »Den Abbau der langen Polymer-Ketten kann man mit dem Fresserchen im Pac-Man-Videospiel erklären.
«„Da habe ich beobachtet, was mit dem Kunststoff in der Kanne passiert, in der die Pflanze eigentlich tierische Proteine verdaut. In unserem Boku-Labor in Tulln arbeiten wir mit Enzymen aus Boden- oder Meeresmikroben, die Plastik zerlegen. Ich war neugierig, was diese Pflanzen verdauen können, die in der Natur so groß werden, dass auch Mäuse und kleine Nagetiere ihre Beute sind“, sagt er. Damals war Lockdown, und Quartinello hatte genug Zeit, um die Pflanzen zu studieren.
Tatsächlich konnten die Enzyme der Pflanzeden Kunststoff zersetzen. Gefördert vom EU-Horizon-Projekt „Uplift“, in dem die Gruppe um Georg Gübitz am Boku-Institut für Umweltbiotechnologie an nachhaltigen Plastikverpackungen für Lebensmittel forschte, konnte Quartinello in die Tiefe gehen: Welche karnivoren Pflanzen produzieren welche Enzyme, die nicht nur Proteine zerlegen, sondern auch Polymere wie PET oder PBAT ?
„PET ist der Kunststoff, den wir aus Plastikflaschen kennen. PBAT ist der Kunststoff aus normalen Plastiksackerln“, erklärt Quartinello, der während eines Erasmus-Aufenthaltes zum Masterstudium nach Österreich gekommen ist und seit der Dissertation anno 2020 fix hier lebt und forscht. Schnell war klar, dass mehr als die eine Pflanzenart wirksame Stoffe produzieren, die im Plastik-Recycling spannend sind.
Für eine Publikation infokussierte das Boku-Team in Kooperation mit der FH Wiener Neustadt neben der asiatischen, die beide ihre Beute in mit Verdauungssäften gefüllte Kannen locken. Der chemische Mix in Kannenpflanzen ist seit Langem ein Fundus für medizinische und biotechnologische Interessen, stecken doch antibiotische und hydrolytische Substanzen darin.
In aufwendigen Versuchsreihen am Tullner Boku-Standort und in Zusammenarbeit mit dem ACIB haben die Forschenden dünne Folien aus PET und PBAT in die fleischfressenden Pflanzen gegeben und den Zerfall studiert. Die Suche nach den exakten Molekülen aus dem Verdauungscocktail gelang mit Verfahren der Flüssigchromatografie und Massenspektrometrie. Nepenthes alata und weitere fleischfressende Pflanzen leben bei Felice Quartinello zuhause. Er sagt: „I am a Plant Daddy“.
Passend zum Namen der Pflanzengattung heißt der Stoff Nepenthesin, der bisher berühmt dafür war, Proteine wasserlöslich zu zersetzen. Jetzt ist klar, dass das Enzym auch Kunststoff abbauen kann.
„Ich erkläre das gern mit dem Pac-Man-Videospiel“, sagt Quartinello. Wie ein Fresserchen nimmt das Enzym einen Block nach dem anderen auf und schneidet aus der Polymer-Kette die einzelnen Stücke ab. Faszinierend war, dass die Pflanzen die Plastikfolien umso schneller fressen konnten, wenn zugleich echtes Futter wie Insektenlarven in der Kanne steckte. Am besten funktionierte zerriebener Mehlwurm plus das Pflanzenhormon Jasmonsäure: Mit den Zusätzen verlief die Plastikzersetzung zehnmal schneller.
„Insgesamt war die Effizienz höher als bei herkömmlichen, kommerziellen Enzymen, die auf Kunststoffzersetzung spezialisiert sind“, erklärt Quartinello. Die ersten Experimente liefen im Labormaßstab ab, mit Plastikmengen von wenigen Gramm und biotechnologisch hergestelltem Nepenthesin-Enzym.
„Das Projekt ,Uplift‘ wurde voriges Jahr abgeschlossen. Aber unsere Gruppe um Georg Gübitz ist auch im Folgeprojekt der EU dabei, das ,Upcycle‘ heißt“, sagt Quartinello. Jetzt wird der Maßstab in die Höhe getrieben auf Reaktorgröße. Mehrere Kilogramm Kunststoff sollen dann mithilfe der Nepenthesin-Enzyme zerlegt werden.
Im internationalen „Upcycle-Plastic“-Projekt wollen die Kooperationspartner gemischten und bisher nicht recycelbaren Plastikmüll in abbaubare oder wiederverwendbare Verpackungsmaterialien verwandeln. Die Kannenpflanze Nepenthes alata verdaut mit Enzymcocktails tierisches Protein in den zu Kannen geformten Blättern. Ein Stoff aus dem chemischen Mix ist Nepenthesin, der auch Kunststoff zersetzen kann.
„Wichtig ist die Suche nach dem perfekten Organismus, der das Nepenthesin-Enzym in großen Mengen biotechnologisch herstellen kann“, sagt der Forscher. „Da das Enzym aus einer Pflanze stammt, eignen sich die herkömmlichen Bakterien, Pilze bzw. Hefesorten nicht so gut“, erklärt Quartinello. Nepenthesin ist ein relativ großes Molekül, das synthetisch kompliziert zu generieren ist. Das Ziel ist, die Erde von der großen Sorge um den Plastikmüll zu erlösen.
Einerseits könnte die neue Technik bestehende Umweltschäden reduzieren und Kunststoffe dort zerlegen, wo sie anfallen. Andererseits könnte das Verfahren auch dort unterstützend wirken, wo man die großen PET- und PBAT-Polymere in ihre einzelnen Monomere abbaut, damit sie für eine Wiederverwendung aufbereitet werden.gibt es über 800 Arten in mindestens 19 Gattungen. Kannenpflanzen fangen ihre Beute in tief geformten Blättern, deren rutschige Oberfläche den Insekten, Würmern und kleinen Säugetieren zum Verhängnis wird.
Einmal abgerutscht, wartet in der Kanne ein Saft mit vielen Verdauungsenzymen.heißt das Enzym, das nicht nur tierische Proteine zerlegen kann, sondern auch Kunststoff-Polymere wie PET und PBAT . Ein Enzym, das mehr als eine Kunststoffart abbaut, ist eine große Hoffnung für Kreislaufwirtschaft und Naturschutz.
Österreich Neuesten Nachrichten, Österreich Schlagzeilen
Similar News: Sie können auch ähnliche Nachrichten wie diese lesen, die wir aus anderen Nachrichtenquellen gesammelt haben.
Unternehmer aus Österreich: '...man darf sich nicht wundern,...Matthias Auer ist seit 2008 Teil des Wirtschaftsressorts der „Presse“ und schreibt dort vor allem über Energie, Innovation und Klima(politik) sowie über deren Folgen für Wohlstand und Wettbewerbsfähigkeit im Land. Er leitet das „Klima-Team“ im Haus und schreibt eine wöchentliche Kolumne in der „Presse am Sonntag“.
Weiterlesen »
Nach Zeiler: Diese Personen könnten sich als nächster SPÖ-Chef bewerbenWer kündigt seine Kandidatur als nächstes an? Die Tagespresse präsentiert die aussichtsreichsten nächsten SPÖ-Chefs.
Weiterlesen »
Diesel, Gas und Pellets: Österreich droht ein teurer WinterMatthias Auer ist seit 2008 Teil des Wirtschaftsressorts der „Presse“ und schreibt dort vor allem über Energie, Innovation und Klima(politik) sowie über deren Folgen für Wohlstand und Wettbewerbsfähigkeit im Land. Er leitet das „Klima-Team“ im Haus und schreibt eine wöchentliche Kolumne in der „Presse am Sonntag“.
Weiterlesen »
Die flotte Entgletscherung Österreichs: 31 Prozent Flächenverlust...Seit 2008 bei der „Presse“ im Bereich Wissenschaft, Forschung und Kultur. Teil des „Presse“-Klima-Teams. Hat zuvor an der Uni Wien Zoologie und Verhaltensforschung studiert (Thema: Wildbienen in Brasilien). 2008 Förderpreis des Staatspreises für Wissenschaftspublizistik. 2015 Winfra-Forschungspreis.
Weiterlesen »