Mainzer Chemiker stellen Studie über Plastik fressende Raupe in Frage

Die Meldung über Plastiktüten fressende Raupen ging im April weltweit durch die Medien. Die Autoren um Federica Bertocchini von der Universität in Santander (Spanien) hatten berichtet, dass die Larven der Wachsmotte Galleria mellonella in der Lage seien, Plastiktüten aus Polyethylen (PE) zu verdauen.

Das Polymer Polyethylen wird überwiegend für Kunststoffverpackungen und Plastiktüten eingesetzt. Nun haben Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) aus der Gruppe um Prof. Dr. Till Opatz vom Institut für Organische Chemie die im Frühjahr veröffentlichten Ergebnisse und Versuchsdurchführungen kritisch begutachtet und eine Gegendarstellung der aufsehenerregenden Funde publiziert. Demnach konnte kein Nachweis erbracht werden, dass Polyethylen tatsächlich von Raupen verdaut wird.

Nachdem die spanische Autorengruppe festgestellt hatte, dass die besagten Raupen Löcher in Einkaufstüten fraßen, gingen sie der Frage nach, ob es sich dabei tatsächlich um einen biochemischen Verdauungsvorgang durch Enzyme oder Bakterien in den Verdauungsorganen der Raupen oder lediglich um eine mechanische Zerkleinerung durch deren Kauwerkzeuge handelt.

Im zweiten Fall würde das Plastik lediglich in kleineren Stücken, aber chemisch unverändert wieder ausgeschieden. Um dies zu klären, entwarf die Gruppe ein Versuchsprotokoll, bei dem der Einfluss von Raupenhomogenisat auf einer Polyethylenoberfläche untersucht wurde. Raupenhomogenisat ist die protein- und lipidreiche Masse der in gefrorenem Zustand zerstoßenen Raupen mit intakten Verdauungsenzymen. Für die Auswertung wurden spektroskopische und mikroskopische Methoden herangezogen.

Bertocchini et al. berichteten nach der Behandlung der Plastiktüten mit Raupenhomogenisat von einem Abbau des Polyethylens zu Ethylenglycol, das ein Spaltprodukt des Kunststoffs sein könnte. Dies würde für einen biochemischen Abbau sprechen.

Insbesondere die durch Infrarotspektroskopie erhaltenen und veröffentlichten Daten lassen jedoch am Nachweis von Ethylenglycol zweifeln. Die Arbeitsgruppe um Opatz konnte in einfachen Kontrollexperimenten zeigen, dass andere Signale, die für den eindeutigen Nachweis von Ethylenglycol besonders wichtig sind, in den veröffentlichten Spektren fehlen.

Diese notwendigen Kontrollexperimente sind jedoch in der ursprünglichen Studie nicht erfolgt. Die Signale vermeintlich biochemischer Abbauprodukte sind hingegen fast deckungsgleich zu Signalmustern, die eine tierische Protein-Fett-Mischung verursacht. Zu diesem Zweck hatten Mitglieder der Gruppe Opatz Eigelb und Hackfleisch analog zum veröffentlichten Versuchsprotokoll vermessen.

Für die Mainzer Forscher ist damit klar: Es wurden nicht etwa Kunststoff-Abbauprodukte, sondern Raupenüberreste detektiert. Diese Überreste würden auch die meisten anderen Messergebnisse zwanglos erklären.

Die Ergebnisse der Mainzer Wissenschaftler erschienen kürzlich als Autorenkorrespondenz in Current Biology, dem gleichen wissenschaftlichen Journal, in dem bereits die Studie von Bertocchini et al. veröffentlicht worden war. Obwohl der biochemische Abbau damit noch nicht endgültig widerlegt ist, erscheint die als Sensationsmeldung veröffentlichte Arbeit zumindest sehr fragwürdig und kann ohne weitere unterstützende Resultate eigentlich keinen Bestand mehr haben.

Fotos:
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Hackfleisch als tierische Protein-Fett-Mischung unter dem Infrarotspektrometer
Foto/©: Carina Weber und Stefan Pusch, Institut für Organische Chemie

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Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Opatz untersuchen Hackfleisch als tierische Protein-Fett-Mischung mit dem Infrarotspektrometer
Foto/©: Carina Weber und Stefan Pusch, Institut für Organische Chemie

Veröffentlichung:
Carina Weber, Stefan Pusch, Till Opatz
Polyethylene bio-degradation by caterpillars?
Current Biology, 7. August 2017
DOI: 10.1016/j.cub.2017.07.004
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096098221730862X

Weitere Information:
Prof. Dr. Till Opatz
Institut für Organische Chemie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
55099 Mainz
Tel. +49 6131 39-22272 oder 39-24443
Fax +49 6131 39-22338
E-Mail: opatz@uni-mainz.de
http://www.chemie.uni-mainz.de/OC/AK-Opatz/cv.php

Weitere Links:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982217302312?via%3Dihub („Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella”)