{"id":70245,"date":"2023-11-21T15:17:48","date_gmt":"2023-11-21T14:17:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/?p=70245"},"modified":"2023-11-21T15:17:48","modified_gmt":"2023-11-21T14:17:48","slug":"wie-eine-larve-zur-kreislaufwirtschaft-beitragen-kann","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/2023\/11\/21\/wie-eine-larve-zur-kreislaufwirtschaft-beitragen-kann\/","title":{"rendered":"Wie eine Larve zur Kreislaufwirtschaft beitragen kann"},"content":{"rendered":"
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\"\"Die Biologin Prof. Dr. Gela Preisfeld – \u00a9 Sebastian Jarych<\/span><\/div>\n

Mit Schlagzeilen wie „Superw\u00fcrmer fressen Plastik“ oder „Forschende finden einen Pilz, der Plastik frisst“ lenken Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Auseinandersetzung mit unseren M\u00fcllbergen in eine nachhaltigere, umweltfreundlichere Recyclingrichtung, die mit faszinierenden Erkenntnissen nat\u00fcrliche Lebensformen f\u00fcr eine saubere Umwelt einsetzt.<\/p>\n

Autor Uwe Blass hat sich mit Prof. Gela Preisfeld im Rahmen der beliebten Uni-Halle „Transfergeschichten“ \u00fcber das spannende Thema unterhalten, das beileibe nicht nur der Wissenschaft auf den N\u00e4geln brennt.<\/p>\n

\"\"\u00a9 Bergische Universit\u00e4t<\/span><\/div>\n

Prof. Gela Preisfeld: \u201eEs ist viel dramatischer, als wir das ausdr\u00fccken k\u00f6nnen.\u201c In Anbetracht unserer M\u00fcllberge ist das eine Horrorvorstellung. Nun gibt es aber tats\u00e4chlich Tiere, wie den Gro\u00dfen Schwarzk\u00e4fer, dessen Larven man bei der Zersetzung helfend einsetzen k\u00f6nnte.<\/p>\n

\u201eDer gro\u00dfe Schwarzk\u00e4fer hei\u00dft wissenschaftlich korrekt Zophobas morio<\/em> (Fabricius, 1776). Fabricius ist der Erstbeschreiber, wobei die eindeutige Artbezeichnung etwas vage ist, da unterschiedliche Artnamen f\u00fcr eigentlich eine Art vergeben wurden\u201c, erkl\u00e4rt die Wissenschaftlerin.<\/p>\n

\u201eIn Amerika wird er h\u00e4ufig Giant mealworm genannt, wobei er nat\u00fcrlich gar kein Wurm, sondern ein K\u00e4fer ist. Er geh\u00f6rt also zur Ordnung Coleoptera, und somit ist auch die Benennung als „Superwurm“, wie er h\u00e4ufig in der Presse genannt wird, eigentlich falsch.\u201c<\/p>\n

Er geh\u00f6rt zur Unterordnung Polyphaga, was wichtig sei, denn diese Bezeichnung beschreibe gleichzeitig seine Aufgabe. Poly steht f\u00fcr „viel“ und phagein f\u00fcr „fressen“. \u201eDas ist eine Gruppe von K\u00e4fern, die ein sehr breites Nahrungsspektrum haben. Z.B geh\u00f6ren auch die bei uns heimischen Mistk\u00e4fer dazu\u201c, f\u00e4hrt Preisfeld fort.<\/p>\n

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In unseren Breitengraden sei der gro\u00dfe Schwarzk\u00e4fer nicht endemisch, seine Heimat sei eher Zentral- und S\u00fcdamerika, und dort werde er auch mit 5,7 cm ganz sch\u00f6n gro\u00df. Da K\u00e4fer zu den sogenannten holometabolen Insekten geh\u00f6ren (Diese Tiere durchlaufen in ihrer Entwicklung eine Metamorphose von der Larve, \u00fcber die Puppe zum adulten Insekt. Anm. d. Red.), k\u00f6nne man vor allem das immense Fressverhalten im Larvenstadium nutzen, denn der Gro\u00dfe Schwarzk\u00e4fer k\u00f6nne sogar Mikroplastikpartikel aufnehmen und verdauen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Insekten werden Waste Management Agents<\/h4>\n

Mikroplastikpartikel verschwinden nicht. Sie werden mit der Zeit nur immer kleiner, reichern sich in ihrer Umgebung an und stellen \u00fcber Generationen hinweg eine gef\u00e4hrliche Belastung f\u00fcr die Umwelt dar. Diese Mikropartikel kann die Larve aber aufnehmen und vor allem, verdauen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

\"\"Zophobas morio Larve – \u00a9 CC BY-SA 2.5<\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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\u201eEs ist sehr spannend, wie sie das macht\u201c f\u00e4hrt Preisfeld fort. \u201eWenn man solche Tiere verwendet, um belastende Materialien f\u00fcr unsere Umwelt abbauen zu lassen, spricht man von Waste Management Agents, also Helfer der Abfallwirtschaft. \u00a0Das ist ein interessanter Begriff, der schon seine Aufgabe definiert. Er soll etwas abbauen und wird dabei idealerweise im Sinne einer Kreislaufwirtschaft benutzt.“<\/p>\n

Gela Preisfeld weiter: „Der gro\u00dfe Schwarzk\u00e4fer kann nicht nur Mikropartikel und weitere Abfallstoffe abbauen, er kann auch eine Nahrungsquelle, vor allem f\u00fcr die Tiermast, aber auch f\u00fcr den Menschen sein, denn er ist sehr protein- und fettreich.\u201c<\/p>\n

Aber wie verstoffwechselt die Larve Kunststoffe? Dazu Preisfeld: \u201eZun\u00e4chst zerkleinert sie Stoffe mit ihren Mundwerkzeugen. Dadurch wird deren Oberfl\u00e4che vergr\u00f6\u00dfert, so dass Enzyme besser rankommen. Dann baut sie die Polymere im Darm biologisch ab und kann die Molek\u00fcle tats\u00e4chlich auch bis zu 40% remineralisieren, also richtig bis zum Ende abbauen, so dass neben anorganischen Bestandteilen nur noch CO2<\/sub> und Wasser \u00fcbrigbleiben. Haupts\u00e4chlich hat man bei der K\u00e4ferlarve Polystyrol und Polyethylen getestet, also die meist verwendeten Kunststoffe. Man konnte sogar zeigen, dass die Larven bei ausschlie\u00dflicher F\u00fctterung mit Styropor \u00fcberlebt haben.\u201c<\/p>\n

Um zu \u00fcberpr\u00fcfen, ob das Mikrobiom im Darm der Insekten beim Abbau eine Rolle spielt, hat man die Tiere mit Antibiotika behandelt, um die Bakterien im Darm zu zerst\u00f6ren. Mit Antibiotika behandelte Tiere waren nicht mehr in der Lage, diese Stoffe zu verwerten.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Nachhaltige Recyclinghelfer bei richtiger Ern\u00e4hrung<\/h4>\n

Nun kann man die Larven dauerhaft nicht per se mit Plastik f\u00fcttern, aber mit zus\u00e4tzlichen Lebensmittelabf\u00e4llen, von denen gen\u00fcgend zur Verf\u00fcgung stehen, k\u00f6nnte man sie als regelrechte nachhaltige Recyclinghelfer einsetzen.<\/p>\n

\u201eDa w\u00e4ren wir wieder ein bisschen bei der Kreislaufwirtschaft\u201c, sagt Preisfeld, \u201edas, was wir h\u00e4ufig wegwerfen und als belastendes Material in unsere Abw\u00e4sser geben, k\u00f6nnte von den Larven verstoffwechselt werden. Die Larven k\u00f6nnten sp\u00e4ter wieder als Tierfutter Verwendung finden, womit der Kreislauf geschlossen w\u00e4re.<\/p>\n

Beispielsweise entstehen bei der Produktion aller m\u00f6glicher Kartoffelprodukte unglaublich stark organisch belastete Abw\u00e4sser, denn da sind ganz viele Proteine und St\u00e4rke drin. Die Glukose der St\u00e4rke kann man nat\u00fcrlich gut verwenden, das ist eine sehr gute Energie- und Nahrungsquelle, z.B. f\u00fcr die Larven.\u201c<\/p>\n

Mittlerweile h\u00e4tten Analysen gezeigt, welche Enzyme im Darm an dem Verdauungsprozess beteiligt sind, wenn man die Tiere mit Plastik f\u00fcttere. \u201eDa daran wiederum die Bakterien des Mikrobioms im Darm der Insekten beteiligt sind, w\u00e4re es ein spannender Weg, solche Bakterien zu z\u00fcchten und hochskaliert einsetzen zu k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n

Der Bedarf an solchen Methoden, die ohne weitere Umweltbelastung den Plastikm\u00fcll reduzieren k\u00f6nnen, sei unglaublich gro\u00df. Daher erforsche man auch bei ganz vielen Insekten ihre Mikrobiome (Gesamtheit aller Viren und Bakterien, die Lebewesen besiedeln, Anm. d. Red.) und werde dabei auch f\u00fcndig.<\/p>\n

\"\"Zophobas morio – adultes (ausgewachseners) Tier – \u00a9 CC BY-SA 3.0<\/span><\/div>\n

\u201eMan hat auch aus der Asiatischen Gottesanbeterin Bakterien isoliert, die eine andere Kunststoffart nach 72 Stunden mit bis zu 80 % abbauen konnte.\u201c Auch h\u00e4tten Bakterien der Gattung Pseudomonas<\/em> das Potential, verschiedene Kunststoffarten zu zersetzen.<\/p>\n

\u201eAlso es gibt Bakterien, die k\u00f6nnen mit verschiedenen Enzymen auch verschiedene Kunststoffe attackieren. Das ist eine sehr hoffnungsvolle Forschung.\u201c Die Frage sei immer, ob es effektiver ist, die aus den Tieren entnommenen Bakterien isoliert zu z\u00fcchten und einzusetzen, oder die verschiedenen Tiere f\u00fcr den Abbau zu nutzen. \u201eDa muss einfach noch eine Menge auf der technologischen Ebene gearbeitet werden.\u201c<\/p>\n

Bedarf an biologischen Zersetzungsmethoden ist gro\u00df<\/h4>\n

Die Kunde von plastikfressenden Insekten ist aber nicht neu. Schon 2017 gab es Berichte \u00fcber die Raupen der Wachsmotte, die sich auch durch Plastik fressen konnten. \u201eDie Dringlichkeit, biologische Zersetzungsmethoden zu finden, ist ja auch sp\u00e4testens seit der Pandemie sehr gestiegen\u201c, erkl\u00e4rt die Biologin.<\/p>\n

\u201eDie ganzen Verpackungen der Masken und Tests, das ganze Take-away-Essen usw., unsere Plastikproduktion hat sich enorm gesteigert und somit f\u00e4llt es den Vereinten Nationen auch extrem schwer, die Nachhaltigkeitsziele \u00fcberhaupt einhalten zu k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n

Biologische Recyclinganlage<\/h4>\n

Eine Studie an der University of Queensland, die sich mit den Larven des Gro\u00dfen Schwarzk\u00e4fers befasst hat, geht aber noch weiter. So sollen die Darmbakterien des „Superwurms“ im n\u00e4chsten Schritt im Labor gez\u00fcchtet und ihre F\u00e4higkeit zum Abbau von Polystyrol weiter getestet werden. So k\u00f6nne man herausfinden, wie sich der Prozess auf ein Niveau hochskalieren lie\u00dfe, das f\u00fcr eine ganze Recyclinganlage erforderlich sei.<\/p>\n

\u201eDie technische Schwierigkeit ist, man muss es hochskalieren\u201c erkl\u00e4rt Gela Preisfeld, \u201ejeder, der schon einmal Zellen gez\u00fcchtet hat, wei\u00df, dass das nicht so einfach, aber machbar ist. Es ist immer wieder die Frage, nutzt man die Bakterien oder nutzt man die Tiere, denn es handelt sich ja immer um verschiedene Kunststoffarten. Wer wei\u00df, wenn man so ein Bakteriencocktail mit den verschiedenen Enzymen unterschiedlicher Tiere hat, dann w\u00fcrde das vielleicht auch funktionieren. Eine riesige Recyclinganlage. Unsere Superlarve mit der Superdarmflora kann da sicherlich helfen.\u201c<\/p>\n

Pilze bieten ein noch viel gr\u00f6\u00dferes Enzymsortiment<\/h4>\n

Auch Pilze kommen bereits zum Einsatz. Bestimmte Pilzarten, die man auf Kunststoff-Granulat, Plastikfolie und aluminiumbeschichteter Plastikfolie angesetzt hat, konnten zum gro\u00dfen Teil diese Kunststoffe verstoffwechseln. Das alles geh\u00f6rt sicher noch zur Grundlagenforschung. Aber Klein- und Kleinstlebewesen r\u00fccken immer mehr in den Fokus der Forschung, seien es Fadenw\u00fcrmer in der Demenzforschung oder Maden und Heuschrecken als Superfood f\u00fcr die Lebensmittelindustrie.<\/p>\n

Diese artenreiche Gruppe der wirbellosen Tiere und die Pilze werden also zur geheimen Ressource. \u201eDa steckt ganz viel Potential drin und Pilze sind schon deswegen vielversprechend, weil sie gegen\u00fcber den Bakterien ein sehr viel gr\u00f6\u00dferes Enzymsortiment haben\u201c, sagt die Forscherin abschlie\u00dfend.<\/p>\n

\u201eWenn man Plastikm\u00fcll von der M\u00fcllhalde untersucht, dann sieht man tats\u00e4chlich eher Pilze darauf als Bakterien, also w\u00e4re der Abbau in der freien Natur eher eine Pilzarbeit.\u201c Sie haben im Gegensatz zu Tieren noch einen zus\u00e4tzlichen, enormen Vorteil.<\/p>\n

\u201ePilze kriegen ihre N\u00e4hrstoffe dadurch, dass sie das, worauf sie sitzen, aufl\u00f6sen und dann die Substanzen aufnehmen. D.h., sie geben nach au\u00dfen Enzyme ab, sogenannte Exoenzyme, und das ist eine Eigenschaft, die beim Abbau von Plastik sehr gut ist, denn \u00fcber diese Exoenzyme k\u00f6nnen sie schon die Oberfl\u00e4che gut anverdauen, so dass andere Enzyme da ansetzen k\u00f6nnten.\u201c<\/p>\n

Ob Larve mit Superdarmflora, isoliert gez\u00fcchtete Bakterien oder Exoenzyme von Pilzen, eine so gestaltete, wissenschaftlich fundierte und damit nachhaltige Kreislaufwirtschaft zeigt Wege auf und macht Mut in Zeiten der steigenden Umweltverschmutzung.<\/p>\n

Uwe Blass<\/strong><\/p>\n

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\"\"Prof. Dr. Gela Preisfeld – \u00a9 Sebastian Jarych<\/span><\/div>\n
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\u00dcber Prof. Dr. Gela Preisfeld<\/h4>\n

Professorin Dr. Gela Preisfeld studierte, promovierte und habilitierte an der Universit\u00e4t in Bielefeld. Nach kurzen Forschungsaufenthalten in Australien und einer Vertretung an der Goethe-Universit\u00e4t Frankfurt\/Main nahm sie 2006 den Ruf auf den Lehrstuhl Biologie und ihre Didaktik, Zoologie an der Bergischen Universit\u00e4t an.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Eine einzige Plastikflasche braucht nach Sch\u00e4tzungen ca. 400 Jahre, um sich vollst\u00e4ndig zu zersetzen, denn \u201ePlastik l\u00e4sst sich preiswert, schnell und unkompliziert herstellen, ist aber extrem haltbar, und das behindert den Abbau\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Gela Preisfeld, Biologie-Professorin an der Bergischen Universit\u00e4t. <\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[],"class_list":["post-70245","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-wissen"],"publishpress_future_action":{"enabled":false,"date":"2026-04-23 04:29:37","action":"change-status","newStatus":"draft","terms":[],"taxonomy":"category","extraData":[]},"publishpress_future_workflow_manual_trigger":{"enabledWorkflows":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/70245","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=70245"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/70245\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":70255,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/70245\/revisions\/70255"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=70245"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=70245"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=70245"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}