Vermüllt bis ans Ende der Welt – die Menschheit hat bekanntlich mit der wachsenden Verschmutzung durch Kunststoffe zu kämpfen. Die gängigen Polymere haben dabei zwei problematische Aspekte: Für ihre Herstellung ist Erdöl nötig und sie können in der Natur kaum abgebaut werden. Als Alternativen wurden deshalb bereits erfolgreich Kunststoffe auf der Basis von natürlichen Substanzen entwickelt. Dieser Aufgabe widmet sich auch das Forscherteam um Karen Wooley von der Texas A&M University in College Station. Über ihren ungewöhnlich erscheinenden Ansatz berichten sie nun auf der Tagung der American Chemical Society in San Francisco.
„Seit 20 Jahren entwickeln wir Methoden, um natürliche Substanzen – etwa aus Zuckerrohr oder Holz gewonnene Glukose – in abbaubare Polymere für Kunststoffe umzuwandeln, die nicht in der Umwelt verbleiben“, sagt Wooley. Bisher lässt dabei allerdings ein Aspekt im Rahmen der Nachhaltigkeit zu wünschen übrig: „Diese Naturprodukte werden meist aus Ressourcen gewonnen, die auch für die Herstellung von Lebensmitteln, Brennstoff oder Baumaterialien verwendet werden können“, erklärt die Wissenschaftlerin. Ihr Team hielt deshalb Ausschau nach einer bisher ungenutzten Ressource mit Potenzial für die Herstellung von Biokunststoff. So stießen die Forscher auf ein Abfallprodukt einer derzeit boomenden Industrie, die bereits der Nachhaltigkeit dient: der Zucht von Soldatenfliegen-Larven.
Chitin aus ungenutzten Insekten-Kadavern
Die kleinen „Würmchen“ werden zunehmend als Ersatz für das ökologisch eher nachteilige Fischmehl in der Futterindustrie eingesetzt – vor allem in der boomenden Aquakultur von Fischen und in der Geflügelzucht. Als Futter für die Larven eignen sich dabei wiederum verschiedene Abfallstoffe. Um für den Nachwuchs zu sorgen, müssen allerdings auch erhebliche Mengen von adulten Insekten in den Zuchtbetrieben heranreifen. Nach der Paarung und Eiablage sterben diese Fliegen aber schnell und eignen sich nicht für die Futterproduktion. Diese enormen Abfallmengen aus Fliegen-Kadavern standen nun im Visier von Wooley und ihren Kollegen. „Wir wollten ausloten, inwieweit sich aus diesem speziellen Müll etwas Nützliches machen lässt“, sagt Co-Autorin Cassidy Tibbetts.
Wie das Team berichtet, stellten sich die Fliegen als eine ergiebige Quelle eines bereits altbekannten Bio-Polymers auf Zuckerbasis heraus: Chitin, das den Außenskeletten von Insekten und Krebstieren Stabilität verleiht. Es gelang den Forschern, durch eine Reihe angepasster biochemischer Verfahren, Chitin aus den Insekten-Kadavern zu extrahieren und zu reinigen. Prinzipiell ist das nicht neu – die Substanz wird bisher vor allem aus Garnelen- und Krabbenschalen gewonnen und für verschiedene Zwecke genutzt. Den Forschern zufolge lässt sich aus den Fliegen aber besonders hochwertiges Chitin-Pulver gewinnen, dem die gelbliche Farbe und die klumpige Textur traditioneller Produkte fehlt. Außerdem fällt das mögliche Problem von Meeresfrüchteallergien weg. Insekten-Chitin wurde zwar auch schon zuvor gewonnen – allerdings aus Larven, betonen die Forscher. Sie haben nun hingegen das Wergwerf-Element der erwachsenen Fliegen genutzt.
