© UDE/Juliana Fischer

Warum ich forsche

Nadia Samak kämpft für sauberes Grundwasser

Was sie jeden Morgen ins Labor führt, ist der Wunsch, Lösungen gegen Umweltverschmutzungen zu entwickeln. Die Biochemikerin Dr. Nadia Samak möchte den Hunger von Bakterien auf Kohlenwasserstoffe nutzen, um giftige Verbindungen in umweltverträgliche Zwischenprodukte aufzuspalten. Was nach einer einfachen Lösung klingt ist kniffliger als gedacht, denn in der Tiefe des Grundwassers gibt es keinen Sauerstoff, sodass die Mikroben in der sogenannten anaeroben Umgebung arbeiten müssen.

Die Verschmutzung des Grundwassers ist ein drängendes Problem. Das Grundwasser ist die Grundlage für unser Trinkwasser, und daher ist sauberes Grundwasser die Basis für die Gesundheit aller Arten", sagt Nadia Samak. Doch durch Ölverschmutzung oder Industrieabfälle wird das Grundwasser verunreinigt. Eine der giftigen Verbindungen, die in unser Grundwasser gelangen, sind die so genannten polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK). Sie werden z. B. bei der Herstellung von PVC-Weichmachern verwendet. Bislang gibt es vor allem chemische Verfahren, mit denen die Stoffe abgebaut werden können. Diese haben jedoch negative Auswirkungen auf beispielsweise die Fische, die im betroffenen Ökosystem leben.

Was wäre, wenn Bakterien diese Abfälle "fressen und verdauen" könnten? Bestimmte Bakterien, die Enzyme produzieren, welche Schadstoffe abbauen, werden in kleinen Projekten bereits eingesetzt, um das Meer von Mikroplastik zu reinigen. „Die Anwendung von Bakterien und ihren Enzymen im Grundwasser, wo es keinen Sauerstoff gibt, ist jedoch schwieriger", erklärt Samak. „Ich möchte herausfinden, wie die Mikroben giftige Verbindungen in einer anaeroben Umgebung abbauen können", fügt sie hinzu. Anstelle der Oxidation steht für Samak daher die Reduktion als chemische Reaktion im Vordergrund ihrer Arbeit. Um Mikroben zu finden, die die perfekten Enzyme für den Abbau von Abfällen produzieren, setzt die Biochemikerin gentechnische Werkzeuge ein, um die verantwortlichen Gene für die Produktion von PAK-abbauenden Biokatalysatoren zu identifizieren. Das Klonen und die heterologe Expression dieser Gene in einem schnell wachsenden Organismus wie E. coli kann dazu beitragen, die potenziellen Biokatalysatoren über Nacht zu produzieren und für den Abbau von PAK zu nutzen.

Nadia Samak kam mit einem Alexander-von-Humboldt-Stipendium an die UDE. Das Stipendium ist eines der renommiertesten für Forschende aller Nationen und Fachrichtungen in Deutschland. Zuvor forschte die in Italien geborene Wissenschaftlerin in Ägypten, China, Japan und Russland. „Ich profitiere sehr von meinen internationalen Erfahrungen. Die Arbeit mit anderen Experten und neuen Forschungsgeräten hat mich immer wieder auf neue Ideen gebracht und mir gezeigt: "Ich kann meine wissenschaftliche Ziele erreichen".

Weitere Informationen:
Dr. Nadia Samak, Tel. el. 0201 183-4281, nadia.samak@uni-due.de
Wasserforschung an der UDE: https://www.uni-due.de/wasserforschung/

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