Ze zorgen ervoor dat bijvoorbeeld petflessen – die eeuwenlang in de natuur rond kunnen slingeren – binnen enkele dagen worden afgebroken; net wat we nodig hebben!
Plastic is niet meer weg te denken uit het dagelijks leven. En de gevolgen daarvan zien we terug in de natuur. Het is vrijwel onmogelijk om een gebied op aarde te vinden waar geen plastic rondslingert: of het nu de ongerepte berggebieden in de Pyreneeën zijn of diepe troggen in de oceaan of onbewoonde eilanden, plastic is overal.
Lastig afbreekbaar
En eenmaal gedumpt plastic blijft ook lang in de natuur hangen, want plastic – heel vaak gemaakt voor slechts eenmalig gebruik – is slecht afbreekbaar. Vaak duurt het tientallen jaren of langer voor een plastic product is vergaan.
Wetenschappers van de universiteit van Portsmouth laten het er echter niet bij zitten. Zij presenteren nu namelijk een cocktail van enzymen die plastic versneld kan afbreken en zo wel eens een belangrijke bijdrage kan gaan leveren aan de strijd tegen plastic vervuiling.
Super-enzym
De onderzoekers richtten zich in hun studie op polyethyleentereftalaat (kortweg PET), een veelgebruikte kunststof die je ongetwijfeld kent van de zogenoemde petflessen. In de natuur kan het wel eeuwen duren voor PET volledig is afgebroken. Maar een paar jaar geleden maakten onderzoekers bekend dat ze hun handen hadden weten te leggen op een enzym dat PET in enkele dagen kan afbreken. Tijdens onderzoek naar de structuur van het enzym – PETase genoemd – pasten de onderzoekers het enzym per ongeluk zodanig aan dat het plastic nog eens 20 procent sneller kon afbreken. En nu zijn de wetenschappers dus nog een stap verder gegaan. Ze hebben PETase gecombineerd met een ander enzym. Het resultaat is een ‘super-enzym’ dat plastic zes keer sneller af kan breken dan PETase alleen.
MHETase
Het super-enzym bestaat naast PETase uit het enzym MHETase. Het laatstgenoemde enzym is – net als PETase – afkomstig uit bacteriën die de onderzoekers aantroffen op plastic afval. Waar PETase het oppervlak van plastics ‘aanvalt’, richt MHETase zich op het verder in stukjes breken van het plastic. “Het leek ons eigenlijk heel natuurlijk om ze samen te gebruiken en zo als het ware na te bootsen wat er ook in de natuur gebeurt,” aldus onderzoeker John McGeehan, verbonden aan de universiteit van Portsmouth.
Zes keer sneller
De onderzoekers combineerden de twee enzymen en ontdekten dat het vermengen ervan ertoe leidde dat PET tot wel twee keer sneller kon worden afgebroken. “Daarop besloten we te proberen om ze ook fysiek aan elkaar vast te maken,” vertelt McGeehan, die hiervoor samenwerkte met een onderzoeker verbonden aan het Amerikaanse National Renewable Energy Laboratory (NREL). En eenmaal aan elkaar vastgeklonken, bleken de enzymen PET nog drie keer sneller af te breken.
Sneller is goed
Het is goed nieuws. Want hoewel de ontdekking van PETase onderzoekers een paar jaar geleden al deed dromen van een wereld vrij van plastic afval, lag de snelheid waarmee het enzym plastic verteerde te laag om er een commercieel aantrekkelijk proces van te maken waarbinnen de vele petflessen die wereldwijd gedumpt worden, konden worden afgebroken. Nu onderzoekers een manier gevonden hebben om het proces te versnellen, lijkt de aanpak een stuk aantrekkelijker te worden.
Bijkomend voordeel van de combinatie van PETase en MHETase is dat ze PET zo afbreken dat uiteindelijk de oorspronkelijke bouwblokken ervan overblijven. En daar kunnen vrij gemakkelijk – en zonder dat daar fossiele brandstoffen, zoals olie voor nodig zijn – weer nieuwe plastics van worden gemaakt.
