Nano- und Mikroplastikpartikel sammeln sich ständig in der Meeresumwelt an. Im Great Pacific Garbage Patch haben sich bisher mehr als 1,8 Billionen Plastikstücke mit einem geschätzten Gewicht von 80.000 Tonnen angesammelt, und ein Ende ist nicht in Sicht. Darüber hinaus sind künstlich hergestellte Polymere nun in unserer Nahrungskette zu finden, und es ist nicht klar, ob die Aufnahme mit der täglichen Nahrung schädlich sein kann. Daher ist die Entfernung von (Mikro-)Kunststoffen aus der Meeresumwelt und die Verringerung der weiteren Verschmutzung durch Mikrokunststoffe eine große und sehr dringende Herausforderung für unsere Gesellschaft. Während die Entfernung keine triviale Aufgabe ist, bietet sie gleichzeitig die Chance für die Entwicklung neuartiger, biobasierter Technologien und innovativer Bioprozesse. Unsere Hauptziele (Erik Borchert) innerhalb des PLASTISEA-Konsortiums sind die Bereitstellung neuartiger Enzyme und Mikroorganismen für die Entwicklung origineller und innovativer Strategien zur Entfernung synthetischer Polymere (Mikro- und Nanopartikel) aus der Meeresumwelt.
Pressemitteilung
https://www.geomar.de/news/article/in-der-gemeinschaft-sind-bakterien-stark-gegen-plastik
Marine Mikroben sind eine wichtige Ressource für bioaktive Verbindungen und Biokatalysatoren mit enormen Möglichkeiten, z.B. für Anwendungen im Gesundheitsbereich und in der Biotechnologie. Im ökologischen Kontext haben bioaktive Verbindungen Funktionen in der zellulären Kommunikation, bei der Signalübertragung und bei der Abwehr von Räubern und Krankheitserregern. Daher können sie eine bedeutende Rolle bei der Gestaltung von Interaktionen und der Strukturbildung mariner Gemeinschaften spielen. Biokatalysatoren hingegen helfen Mikroben, Zugang zu sonst verborgenen Nahrungsquellen zu erhalten oder chemische Reaktionen zu katalysieren, die unter den gegebenen Umweltbedingungen (hoher Druck in der Tiefsee, niedrige Temperaturen, hohe Salzkonzentrationen usw.) normalerweise ungünstig verlaufen. Die Schatzkammer der marinen mikrobiellen Biodiversität ist weitgehend unerforscht (Dr. Jutta Wiese), könnte uns aber bei der Bewältigung drängender gesellschaftlicher Herausforderungen wie der extensiven Abfallproduktion und der Verschmutzung von Kunststoffen helfen. Gegenwärtige und zukünftige Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die marine mikrobielle und chemische Biodiversität, um ihre Rolle und Funktion in der Meeresumwelt zu untersuchen. Darüber hinaus streben wir den Transfer dieses Wissens in biotechnologische Anwendungen für das Gesundheitswesen, die Lebensmittelindustrie und die Abfallwirtschaft an.
Dr. Erik Borchert, Dr. Jutta Wiese, Onur Turak, Denisse Carolina Galarza-Verkovitch, Vincent Richter, Maelle Zonnequin, Emmanuel Tora
Tora D, Hentschel U, Lips S, Schmitt-Jansen M, Borchert E (2023) 16S rRNA gene sequence analysis of the microbial community on microplastic samples from the North Atlantic and Great Pacific Garbage Patches. Afr J Microbiol Res 17(5):123-138. doi: doi.org/10.5897/AJMR2022.9682
Galarza-Verkovitch D, Turak O, Wiese J, Rahn T, Hentschel U, Borchert E (2023) Bioprospecting for polyesterase activty relevant for PET degradation in marine Enterobacterales isolates. AIMS Microbiology 9(3):518-539, doi: 10.3934/microbiol.2023027
Borchert E, Chow J, Hentschel U, Streit, WR (2022) Marine Mikroorganismen für den Plastikabbau. Biospektrum 28, 594–596. https://doi.org/10.1007/s12268-022-1848-9
Borchert E, Hammerschmidt K, Hentschel U and Deines P (2021) Enhancing Microbial Pollutant Degradation by Integrating Eco-Evolutionary Principles with Environmental Biotechnology. Trends Microbiol., https://doi.org/10.1016/j.tim.2021.03.002
Borchert E, Garcia-Moyano A, Sanchez-Carrillo S, Dahlgren TG, Slaby BM, Bjerga GEK, Ferrer M, Franzenburg S, Hentschel U (2021) Deciphering a marine bone degrading microbiome reveals a complex community effort. mSystems 6(1): e01218-20. Published online 2021 Feb 9. doi: 10.1128/mSystems.01218-20
Borchert E, Jackson SA, O'Gara F, Dobson AD (2016) Diversity of natural product biosynthetic genes in the microbiome of the deep-sea sponges Inflatella pellicula, Poecillastra compressa, and Stelletta normani. Front. Microbiol., 7:1027.
Borchert E, Knobloch S, Dwyer E, O’Flynn S, Jackson SA, Jóhannsson R, Marteinsson VT, O’Gara F, Dobson ADW (2017) Biotechnological potential of cold adapted Pseudoalteromonas spp. isolated from ‘deep sea’ sponges. Mar. Drugs, 15, 184.
Harvesting the Marine Plastisphere for Novel and Innovative Biotechnology Concepts
New tools for prospecting the marine bone-degrading microbiome for new enzymes
http://www.marinebiotech.eu/ProBone
