Kann der Mehlwurm die Antwort auf Afrikas Plastikmüllproblem sein?
Da Afrika, wie auch der Rest der Welt, mit dem wachsenden Problem des Plastikmülls konfrontiert ist, haben Wissenschaftler des Internationalen Zentrums für Insektenphysiologie und -ökologie (icipe) eine vielversprechende Lösung für diese Bedrohung gefunden – den Mehlwurm.
In einer in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlichten Arbeit berichten die Forscher über das Potenzial des Kleinen Mehlwurms (die Larven einer Käferart, die wissenschaftlich als Alphitobius bekannt ist), Plastik zu verzehren. Die Wissenschaftler haben auch ein Konsortium wichtiger Bakterien im Darm des Mehlwurms festgestellt, die bei der Verdauung von Plastik helfen. So könnten entweder der Mehlwurm oder die Bakterien für den biologischen Abbau von Plastik genutzt werden.
„Obwohl sie oft mit gewöhnlichen Würmern verwechselt werden, handelt es sich bei Mehlwürmern um die Larven des Finsterkäfers. Weltweit wurden gelbe Mehlwürmer, die Larven einer Käferart namens Tenebrio molitor, zum biologischen Abbau von Plastik verwendet. Dies ist jedoch das erste Mal, dass die in Afrika beheimateten Mehlwürmer diese Fähigkeit nachweislich besitzen“, erklärt Dr. Fathiya Khamis, leitende Wissenschaftlerin am icipe und Leiterin der Studie.
Weltweit werden jährlich mehr als 400 Millionen Tonnen Kunststoff produziert; weniger als 10 % davon werden recycelt und schätzungsweise 19 bis 23 Millionen Tonnen landen in Seen, Flüssen und Meeren. Kunststoffe können giftige Chemikalien enthalten, und die Abfälle verunreinigen das Wasser, beeinträchtigen die Qualität der Böden, die Ökosysteme und wichtige Dienstleistungen, schaffen Brutstätten für Moskitos und gelangen in die Nahrungskette. Obwohl Afrika nur 5 % des weltweiten Plastiks produziert und 4 % verbraucht, nimmt der Gebrauch von Einwegplastik zu. Der Kontinent ist heute der am zweitstärksten verschmutzte Kontinent der Welt.
Die icipe-Forscher testeten die Fähigkeit des Kleinen Mehlwurms, Polystyrol zu verzehren, eines der wichtigsten Mikroplastikmaterialien, das sich sowohl an Land als auch in den Gewässern schnell anreichert. Polystyrolabfälle stammen aus der kommerziellen Anwendung seiner häufigsten Form, dem Styropor. Dieses Material wird in Lebensmittelbehältern, Geräteverpackungen, Einwegtellern und -bechern sowie zur Isolierung im Bauwesen verwendet. Für das Recycling von Styropor werden verschiedene Verfahren eingesetzt, darunter chemische, thermische und mechanische. Diese Verfahren sind jedoch kostspielig und erzeugen zudem giftige Verbindungen, die für Mensch, Umwelt und Artenvielfalt schädlich sind.
Unsere Studie hat gezeigt, dass die Mehlwürmer bis zu 50 % des Styropors aufnehmen können. Wir wollen weitere Studien durchführen, um den Prozess zu verstehen, durch den Mehlwürmer Styropor aufnehmen, und um herauszufinden, ob sie aus dem Material einen Nutzen für ihre Ernährung ziehen“, sagt Evalyne Ndotono, eine Doktorandin des icipe.
„Wir werden auch die Mechanismen der Bakterien im Kleinen Mehlwurm beim Abbau von Plastik untersuchen. Wir wollen herausfinden, ob die Bakterien den Mehlwürmern innewohnen oder ob sie eine Verteidigungsstrategie sind, die nach dem Verzehr von Plastik erworben wurde.“
Außerdem werden die Wissenschaftler die Fähigkeit des Kleinen Mehlwurms untersuchen, verschiedene Arten von Kunststoffen abzubauen und in nützliche, sichere Produkte umzuwandeln.
„Unsere Forschung stärkt den wachsenden Bestand an Innovationen des icipe für eine Kreislaufwirtschaft. Wir können dieses Wissen nutzen, um die Verschmutzung durch Plastikmüll zu lösen und gleichzeitig die Vorteile des Mehlwurms zu nutzen, der zu den sehr nahrhaften essbaren Insekten gehört“, erklärt Dr. Abdou Tenkouano, Generaldirektor des icipe.
Die icipe-Studie erweitert auch das Wissen über die Bioremediation – den Einsatz von Mikroben zur Sanierung kontaminierter Ökosysteme, Böden und Grundwasser. Das Zentrum wird Forschungs- und Innovationskooperationen mit anderen Wissenschaftlern, politischen Entscheidungsträgern und Partnern aus der Industrie prüfen, um das Potenzial des Kleinen Mehlwurms und anderer ähnlicher Organismen voll auszuschöpfen.
- Research details: Ndotono, E.W., Tanga, C.M., Kelemu, S. et al. Mitogenomic profiling and gut microbial analysis of the newly identified polystyrene-consuming lesser mealworm in Kenya. Sci Rep 14, 21370 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-72201-9
