30-09-2020 17:13 | Door: Marc Seijlhouwer

De plastic-etende bacterie die in 2016 ontdekt werd gebruikt een enzym om plastic te verteren. Amerikaanse onderzoekers hebben dit enzym nu verbeterd en gemixed, waardoor plastic zes keer sneller ‘opgegeten’ kan worden. Lost dit het probleem van plastic afval op?

Het was groot nieuws, vier jaar geleden: op een Japanse vuilnisbelt ontdekten onderzoekers een heel bijzondere bacterie. Deze at het plastic polyethyleen (PET), één van de meest voorkomende en vervuilendste plasticsoorten. De bacterie at weliswaar langzaam, maar de ontdekking beloofde een wereld waarin het plasticprobleem snel verleden tijd was.

Een paar jaar later lukte het Britse en Amerikaanse onderzoekers om één van de enzymen die de bacterie gebruikt om het PET te verteren, PETase, zelf te maken. Dat was de volgende stap op weg naar een ‘natuurlijke’ manier om plastic snel op te ruimen. Nu heeft hetzelfde team een cocktail van enzymen gemaakt die plastic tot zes keer sneller ‘verteert’. Daarmee komt een commercieel interessante toepassing van de enzymen dichterbij.

Lees ook: Hoe kan je hard plastic, bijvoorbeeld van dashboards, beter recyclen?

Plastic opruimen met enzymen

Om zover te komen, combineerden de onderzoekers PETase met het enzym MHETase. Dat splijt de reststoffen die overblijven nadat PETase het plastic verteert. Het eindresultaat zijn de oorspronkelijke bouwblokken van plastic, die in theorie opnieuw zijn te gebruiken.

Het combineren van de enzymen was niet makkelijk. Eerst keken de onderzoekers onder een microscoop hoe de atomen van de enzymen bij elkaar lager. Met die informatie konden ze de enzymen nabouwen in het lab. Toen moesten de onderzoekers een manier vinden om PETase en MHETase in één structuur te wikkelen.

Dat lukte ze zo goed, dat het eindresultaat twee keer sneller werkt dan de plastic-etende bacterie. Maar door de enzymen vervolgens nog beter aan elkaar te binden werkten ze nog eens drie keer sneller. Het ‘superenzym’ werkt uiteindelijk dus zes keer sneller dan PETase alleen.

Oneindig opnieuw te gebruiken

Het grote probleem van de bacterie, en van het PETase-enzym, was de snelheid waarmee het plastic verteerde. Om op grote schaal PET af te breken zou je zoveel enzym moeten maken dat het proces te duur werd. Maar nu het mogelijk is om vele malen sneller plastic af te breken, komen commerciële toepassingen in beeld. Omdat de enzymen plastic afbreken tot de oorspronkelijke grondstoffen, kan er in theorie nieuw plastic van worden gemaakt. Zoiets gebeurt nu trouwens ook al zonder enzymen, maar met een chemisch proces. Let wel: de enzymen verteren alleen PET. Dat is een veelvoorkomende soort plastic, maar het is zeker niet de enige. Het totale plasticprobleem los je hier dus niet mee op.

Het is onduidelijk of de enzymen ook goed werken in de natuur. Want oud, netjes ingezameld plastic recyclen is mooi. Maar het grootste probleem zijn de miljoenen tonnen zwerfplastic die onverteerd in oceanen en op land liggen. De plastic-etende bacterie ontstond daar, maar het is de vraag of het ‘superenzym’ zijn werk goed kan doen in de onvriendelijke omgeving van een vuilnisbelt.

Lees ook: In het VK willen ze dit jaar een miljard minder plastic producten gebruiken

Bron: University of Portsmouth | Beeld: Adobe Stock/Rosie Graham