De strijd tegen plasticvervuiling krijgt een nieuwe impuls dankzij een ontdekking van Leidse wetenschappers. Enkele jaren geleden ontdekten wetenschappers bacteriën die in staat zijn om plastic af te breken. Een langzaam verlopend proces dat het startpunt vormt voor onderzoek naar het versnellen van deze natuurlijke afbraak. Microbioloog Lennart Schada von Borzyskowski ontdekte een enzym dat bacteriën helpt plastic af te breken en opent deuren naar nieuw onderzoek.
Van hardnekkig afval naar afbreekbaar materiaal
Een belangrijk doel in het onderzoek is het afbreken van PET, dat veel wordt gebruikt in bijvoorbeeld frisdrankflessen en voedselverpakkingen. PET is een zogenoemd hardnekkig plastic dat onder natuurlijke omstandigheden vrijwel niet afbreekt. Sommige onderzoekers richten zich op het afbreken van PET tot losse bouwstenen, terwijl anderen juist kijken naar wat je met die bouwstenen vervolgens kunt doen. Ook voor dat deel van het proces blijken bacteriën van grote waarde.
De rol van enzymen in plasticverwerking
Microbioloog Lennart Schada von Borzyskowski bestudeert met zijn team van de Universiteit Leiden hoe de bacterie Paracoccus denitrificans groeit op ethyleenglycol, een van de stoffen die vrijkomt bij het afbreken van PET. De onderzoekers focussen daarbij op rol van enzymen in dit proces: eiwitten die chemische reacties in levende cellen versnellen.
Een alledaags voorbeeld helpt om te begrijpen wat er gebeurt. Wanneer we alcohol (ethanol) drinken, herkent ons lichaam dit als een giftige stof. Dankzij enzymen breken we ethanol af tot minder schadelijke verbindingen, geholpen door zogenoemde cofactoren. Een vergelijkbaar proces bij bacteriën, die ethyleenglycol verwerken met behulp van enzymen en cofactoren. Cofactoren zijn kleine moleculen die enzymen helpen om chemische reacties te versnellen.
Toen de Leidse onderzoekers de bacterie Paracoccus denitrificans blootstelden aan ethyleenglycol, werd duidelijk dat de bacteriën zich goed ontwikkelen. Een opvallende ontdekking was dat de betrokken enzymen gebruikmaken van een veelvoorkomende cofactor.
Een stap richting circulaire economie
De ontdekking opent volgens Schada von Borzyskowski de deur naar breder onderzoek om in bestaande bacteriesoorten te zoeken naar het enzym. De onderzoeker vertelt dat je in theorie elk molecuul kan maken dat je maar wilt, uit een plasticbestanddeel zoals ehyleenglycol, zolang je de bacteriën maar genetisch kunt aanpassen om dat te doen.
Een veelbelovende techniek nu de plasticvervuiling wereldwijd toeneemt en er steeds meer aandacht is voor een circulaire economie.
De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Nature Communications.
