De plasticsoep
Pas vijfentwintig jaar zijn we bekend met de term ‘plasticsoep’. Elk jaar produceert de mensheid meer en meer plastic, dat overal ter wereld terecht komt: de voorspelling is dat we in 2025 zo’n 600 miljoen ton plastic zullen produceren. Er wordt volop onderzoek gedaan naar de effecten van dit plastic op het klimaat en onze gezondheid. Daarnaast worden methodes ontwikkeld om deze enorme hoeveelheid plasticafval op te kunnen ruimen. Stranden worden leeggeruimd en plastic wordt gefilterd uit rivieren en zeeën.
Een probleem van deze methodes van plastic verzamelen, is dat het daarna alsnog op stortplaatsen belandt. Omdat plastic niet biologisch afbreekbaar is, kan het daar honderden jaren blijven liggen. Het probleem is op deze manier dus nog niet opgelost maar slechts verplaatst. Maar misschien zijn microben wel de oplossing!
Genetisch gemodificeerde bacteriën
Onderzoekers van de North Carolina State University hebben genetisch gemodificeerde bacteriën gekweekt die het plastic polyethyleentereftalaat, oftewel PET, op efficiënte manier kunnen afbreken. Hiervoor hebben ze twee soorten bacteriën gebruikt: Ideonella sakaiensis en Vibrio natriegens. De eerste staat erom bekend dat deze enzymen produceert die PET kunnen afbreken. De tweede kan zich daarentegen snel en efficiënt reproduceren. De onderzoekers hebben het DNA uit I. sakaiensis geïsoleerd dat verantwoordelijk is voor de productie van deze enzymen, en dat toegevoegd aan de V. natriegens. Het resultaat? Snel voortplantende bacteriën die plastic afbreken. Dit is de eerste keer dat het onderzoekers lukt om V. natriegens deze enzymen te laten produceren.
Bacteriën als bondgenoten
Dit onderzoek is dus erg veelbelovend: wie weet gaan deze bacteriën wel een grote rol spelen in het reinigen van het zeewater en het opruimen van de plasticsoep. Daarvoor moeten de genetisch gemodificeerde V. natriegens een stabiele hoeveelheid enzymen gaan produceren. Hiervoor moet onderzocht worden hoe het stukje DNA van de I. sakaiensis standaard ingebouwd kan worden in het DNA van de V. natriegens, in plaats van de huidige methode waar het DNA in een aparte ring aan de bacterie toegevoegd wordt.
Daarnaast zou het ook gunstig zijn als de stofjes waarin de PET wordt afgebroken, gebruikt kunnen worden als grondstoffen voor bijvoorbeeld de industrie. Op deze manier wordt namelijk een enorme afvalstroom op milieuvriendelijke manier geüpcycled! En dit is maar één van de vele ontwikkelingen waar de microscopisch kleine wereld van de microbiologie ingezet kan worden om grote, wereldwijde problemen op te lossen.
Bron: Li, T., Menegatti, S., & Crook, N. (2023). Breakdown of polyethylene therepthalate microplastics under saltwater conditions using engineered Vibrio natriegens. AIChE Journal, e18228.
Auteur: Noa Hudepol