Enzym 'eet' plastic

Wetenschappers maken een enzym dat plastic afbreekt per ongeluk efficiënter.

In 2016 ontdekten Japanse wetenschappers nabij een Japanse fabriek die PET-flessen recyclet een bacterie die plastic kan afbreken. De bacterie, Ideonella sakaieneis 201-F6, maakt daarbij gebruik van een enzym, PETase. Helaas doet ze dat niet efficiënt genoeg om op industriële schaal bruikbaar te zijn.

Britse en Amerikaanse wetenschappers wilden graag beter begrijpen hoe PETase precies werkt en bestudeerden de 3D-structuur van het enzym. Daarbij wijzigden ze het enzym per ongeluk, waardoor het nog beter werkt. We brachten kleine wijzigingen aan in de structuur van het enzym ter hoogte van de plaats waar het de keten plasticmoleculen in stukjes breekt, verduidelijkt onderzoeker Bryon Donohoe (National Renewable Energy Laboratory) Dat deden we met de bedoeling iets te leren over de evolutie van het enzym. We vermoedden namelijk dat het oorspronkelijk diende om cutine af te breken, de wasachtige substantie op plantenbladeren. Maar het enzym bleek er twintig procent beter door in staat plastic af te breken.

Snelle evolutie

PET werd zon 80 jaar geleden gepatenteerd en wordt op grote schaal gebruikt sinds de jaren 1970. Volgens de onderzoekers toont de bacterie aan hoe snel micro-organismen zich kunnen aanpassen aan een nieuwe voedselbron. Bovendien doet de onverwachte ontdekking vermoeden dat de prestaties van het bewuste enzym nog verder kunnen worden verbeterd.

Op een grootschalige toepassing blijft het wellicht nog even wachten. Donohoe waagt zich liever niet aan een voorspelling. De nood aan betere manieren om iets aan plastic afval te doen is duidelijk, en we hebben ervaring met de productie van enzymen op grote schaal. Net zoals we nu enzymen produceren die we aan onze wasmiddelen toevoegen, zouden we dat ook met plastic opruimende enzymen kunnen doen.

Jaarlijks komt er zo'n 8 miljoen ton plastic in de oceanen terecht. Zouden we het enzym over grote drijvende vuilnisbelten kunnen sproeien? Volgens Donohoe ligt de meest voor de hand liggende toepassing van het enzym niet op zee maar in recyclagefabrieken.'Daar zouden we PET kunnen afbreken tot zijn bouwstenen om er vervolgens nieuw plastic van te maken.'