Robert Klatt
Schwarze Soldatenfliegen können zur Produktion von Bioplastik verwendet werden. Das Bioplastik wird in der Natur abgebaut und erfordert kein Erdöl.
College Station (U.S.A.). Ein Großteil des Plastiks wird aus petrochemischen Stoffen produziert und kann nur scher recycelt werden. In Deutschland liegt die Recyclingquote von Plastikmüll bei nur 16 Prozent. Auch Bioplastik aus Polymilchsäure (PLA), das sich in der Umwelt schnell zersetzen soll, zerfällt laut einer Studie der University of California, San Diego (UCSD) im Meer kaum. Die Wissenschaft entwickelt deshalb neue Materialien, darunter einen unendlich oft recycelbaren PDK-Kunststoff, den Bakterien produzieren.
Forscher der Texas A&M University (TAMU) um Karen Wooley haben auf der Herbstkonferenz der Amerikanischen Chemischen Gesellschaft (ACS) nun einen Biokunststoff aus insektenbasierten Chemikalien vorgestellt. Der Biokunststoff kann später von denselben Insekten, nämlich Schwarzen Soldatenfliegen, zersetzt werden.
„Seit 20 Jahren entwickelt meine Gruppe Methoden, um Naturprodukte, wie Glukose aus Zuckerrohr oder Bäumen, in abbaubare, verdauliche Polymere umzuwandeln, die nicht in der Umwelt verbleiben. Aber diese Naturprodukte werden aus Ressourcen gewonnen, die auch für Lebensmittel, Treibstoff, Bau und Transport verwendet werden.“
Die Larven der Schwarzen Soldatenfliege enthalten viele Proteine. Sie werden deshalb oft als Tierfutter gezüchtet. Doch die erwachsenen Fliegen haben nach ihrer Fortpflanzungsphase nur eine kurze Lebensspanne und werden anschließend entsorgt. Die Forscher haben deshalb untersucht, ob die Fliegenkörper, die als Abfallprodukte aus der Zucht übrig bleiben, als Rohstoff verwendet werden können.
Dabei stellten sie fest, dass die toten Fliegen hauptsächlich aus Chitin bestehen. Dieses ungiftige, biologisch abbaubare, zuckerbasierte Polymer verstärkt das Exoskelett von Insekten und Krebstieren. Unternehmen gewinnen Chitin bereits aus Garnelen- und Krabbenschalen und produzieren daraus unter anderem nachhaltige Batterien.
Die Forscher haben deshalb die bestehenden Extraktionsmethoden weiter verbessert. Sie konnten dadurch aus den Insektenkörpern Chitinpulver mit einer hohen Reinheit extrahieren, das nicht die gelbliche Farbe und klumpige Textur des herkömmlichen Produkts aufweist. Anschließend haben sie das Chitinpulver in das Polymer Chitosan, indem sie die Acetylgruppen des Chitins entfernt haben.
Diesen Sommer startet das Team ein Projekt, um Chitin in seine monomeren Glucosamine zu zerlegen. Diese kleinen Zuckermoleküle werden dann zur Herstellung von Biokunststoffen verwendet, die traditionell aus Petrochemikalien hergestellt werden. Die aus diesen chemischen Bausteinen hergestellten Produkte sollen sich bei Entsorgung abbauen oder verdauen, sodass sie nicht zum aktuellen Problem der Kunststoffverschmutzung beitragen.
„Letztlich möchten wir, dass die Insekten den Plastikmüll als ihre Nahrungsquelle nutzen und wir sie dann erneut ernten und ihre Bestandteile sammeln, um neue Kunststoffe herzustellen. Die Insekten wären also nicht nur die Quelle, sondern würden auch den weggeworfenen Kunststoff verbrauchen.“
