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News: Mit Bakterien gegen Chemie-verseuchte Böden

In Industriestaaten werden Altlasten, wie beispielsweise mit Chemikalien verseuchte Böden, zu einem immer größer werdenden gesundheitlichen und finanziellen Problem. Viele der Verbindungen, die aus Industrieanlagen ins Grundwasser gelangen können, erwiesen sich zum Beispiel als krebserregend. Eines dieser Gifte - Tetrachlorethylen - hält sich, einmal in den Boden gelangt, hier sehr hartnäckig. Wenn überhaupt, konnte diese Substanz nur sehr aufwendig und kostspielig entfernt werden. Forscher entdeckten jetzt ein Bakterium, dass in der Lage ist, mit einem Enzym das Gift in harmlose Chloridverbindungen zu zersetzen. Sie erhoffen sich nun, dass weltweit tausende Gebiete von dieser und anderen Verbindungen entseucht werden können.
Mit Chemikalien verseuchte Böden an Industriestandorten können das Grundwasser nachhaltig gefährden und so zu schweren Gesundheitsschäden bei der Bevölkerung führen. Eine dieser toxischen Stoffe ist beispielsweise Tetrachlorethylen oder auch Perchlorethylen (PCE) genannt. Die Substanz steht im Verdacht, krebserregend zu sein. Es handelt sich um eine künstliche Verbindung, die in der Industrie als Entfettungs- und Desinfektionsmittel sowie als Trockenreinigungsmittel eingesetzt wird. Die Chemikalie hat die lästige Eigenschaft, sich hartnäckig im Boden zu halten, nachdem sie verschüttet wurde. Böden, die mit Tetrachloroethylen in Verbindung kamen, konnte man bisher nur aufwendig und kostspielig chemisch behandeln oder verbrennen. Da es sich um eine synthetische Substanz handelt, fanden sich bisher keine Mikroorganismen, die es in Gegenwart von Sauerstoff zersetzen können.

Kürzlich jedoch isolierten Thomas Wood und seine Mitarbeiter aus Abwasser ein Bakterium, das genau diese begehrte Fähigkeit besitzt. Sie gewannen ihre ungewöhnlichen Bakterien – Pseudomonas stutzeri – aus aktiviertem Klärschlamm einer Abwasseraufbereitungsanlage. Als ihre neu entdeckten Mikroorganismen Tetrachloroethylen in sauerstoffhaltiger Umgebung in harmlose Chloridionen umwandelten, waren die Forscher sichtlich überrascht. Sie vermuten, dass die bemerkenswerte Eigenschaft der Bakterien durch das Enzym Toluol-O-Xylol-Monoxygenase (ToMo) verursacht wird. Um ihre Vermutung zu überprüfen, setzten sie das Gen für dieses Enzym in Escherichia coli ein, welche danach ebenfalls die künstliche Verbindung abbauen konnte.

Die Forscher erhoffen sich nun, dass sie mit dem Bakterium und seinem Enzym ein wirksames Mittel gefunden haben, um weltweit tausende betroffene Gebiete zu entseuchen. Da die Toluol-O-Xylol-Monoxygenase noch weitere chlorierte Umweltgifte zersetzen kann, wie beispielsweise Trichlorethylen, nehmen die Wissenschaftler an, dass das Enzym eine große Bedeutung für Böden erlangen könnte, die mit einem breiten Spektrum von Chemikalien belastet sind.

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