[Fotograf: Vera Stark (geb. Katscherowski), Quelle: Bundesarchiv/ Wikimedia Commons, Lizenz: CC BY-SA 3.0 de, Kolorierung: Robert Züblin]
| Robert Züblin | 13.06.2021 | 09:59 Uhr |
Forscher haben eine Spinnenseide auf pflanzlicher Basis – also vegan – hergestellt, die in Zukunft Einwegplastik ersetzen könnte.
Vegane Plastikalternative
Konkret haben die Forscher einen Polymerfilm auf pflanzlicher Basis – also vegan – entwickelt, bei dem die Eigenschaften von Spinnenseide auf molekularer Ebene nachgeahmt wurden. Spinnenseide gilt als eines der stärksten Materialien der Natur. Ihre Belastbarkeit ist viermal so groß wie diejenige von Stahl.
„Normalerweise untersuchen wir, wie funktionale Protein-Interaktionen es uns ermöglichen, gesund zu bleiben, und wie irreguläre Interaktionen in die Alzheimer-Krankheit involviert sind“, sagt Tuomas P. J. Knowles, einer der Studienautoren. „Es war eine Überraschung, dass unsere Forschung auch ein großes Problem der Nachhaltigkeit aufgreifen könnte: das der Plastikverschmutzung.“
Das nun von den Forschern erzeugte Material kann sowohl eingefärbt werden als auch für wasserfeste Anwendungen verwendet werden. Der Vorteil gegenüber anderen Biokunststoffen ist, dass die „vegane Spinnenseide“ vom Endverbraucher kompostiert werden kann, also keine industriellen Kompostieranlagen erforderlich sind.
„Andere Forscher haben direkt mit Seidenmaterialien als Kunststoffersatz gearbeitet, aber sie sind immer noch ein tierisches Produkt“, sagt Marc Rodriguez-Garcia, der ebenfalls an der Studie beteiligt war. „In gewisser Weise haben wir eine ‚vegane Spinnenseide‘ entwickelt – wir haben das gleiche Material ohne die Spinne geschaffen.“
Auf Nanoebene
Bei der Herstellung der synthetischen Spinnenseide wurde von den Wissenschaftlern Sojaproteinisolat (SPI) verwendet.
„Da alle Proteine aus Polypeptidketten bestehen, können wir unter den richtigen Bedingungen pflanzliche Proteine dazu bringen, sich genau wie Spinnenseide selbst zusammenzusetzen“, sagt Knowles. „Bei einer Spinne wird das Seidenprotein in einer wässrigen Lösung gelöst, die sich dann durch einen Spinnprozess, der sehr wenig Energie benötigt, zu einer immens starken Faser zusammensetzt.“
In der Studie, die in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht wurde, schreiben die Forscher, dass sie einen skalierbaren Ansatz zur Erzeugung einer pflanzlichen Plastikalternative auf Nanoebene gefunden hätten.
