Home > Nieuws > Nieuwsbericht
11-05-2022 Aangepaste enzymen breken plastic sneller af

Verschillende media berichtte afgelopen week over een mogelijke doorbraak voor het oplossen van plastic afval in zee. Ingenieurs uit de Verenigde Staten maakten een PET-afbrekend enzym efficiënter met behulp van kunstmatige intelligentie. In sommige gevallen kon het enzym het plastic al in 24 uur afbreken. Toch is het nog alles behalve zeker dat dit enzym de sleutel is tot het oplossen van plastic zwerfafval. Het blijft nodig om te voorkomen dat waardevol kunststof in de natuur terecht komt. Bovendien is nog betere inzameling en recycling van plastics nodig in de toekomst. 

Plastic is een bijzonder handig en in de huidige wereld zelfs onmisbaar materiaal. Door onzorgvuldig handelen belanden er elk jaar opnieuw er miljoenen tonnen plastic in de oceaan. Dit terwijl al dit plastic, wanneer het goed verzameld is, een grondstof kan vormen voor nieuwe producten van kunststof. Daarnaast verdwijnt er ook nog veel te veel plastic van goede kwaliteit in de verbrandingsoven. Naast dit enzym blijft het dus nodig om verder in te zetten op betere inzameling en recycling van deze reststromen. 

Bacteriën
Onderzoekers hebben een bacterien ontdekt die kan bijdragen om het zwerfafval in zee op te ruimen. Af en toe duiken er bacteriën op die plastic blijken te kunnen verteren, dankzij speciale enzymen. Een onderzoeksteam van de University of Texas is er nu in geslaagd om een verbeterde versie van deze enzymen te fabriceren. Hiermee kan plastic - in dit geval polyethyleentereftalaat (PET) - als alles meezit in 24 uur worden afgebroken. Dat schreven de onderzoekers vorige week in Nature.

Het kunstmatige enzym heet FAST-PETase – de afkorting staat voor functioneel, actief, stabiel en tolerant – en is gebaseerd op de natuurlijke enzymen die de bacterie Ideonella sakaiensis gebruikt om PET te verteren.

Deze bacterie werd in 2016 door Japanse onderzoekers ontdekt op een vuilnisbelt, waar hij leefde op een dieet van petflessen. Onderzoekers van de Britse University of Portsmouth slaagden er in de vier jaar die volgden in de PET-verterende enzymen enigszins te verbeteren, hetgeen leidde tot een nieuwe variant die efficiënter en dus sneller is.

Kunstmatige intelligentie
Nu is daar dus nog een efficiëntieslag overheen gegaan. De onderzoekers uit Texas gebruikten kunstmatige intelligentie om te voorspellen welke veranderingen het enzym zou moeten ondergaan om het plastic nog sneller te verteren en de PET-polymeren ook bij relatief lage temperaturen (namelijk tussen dertig en vijftig graden Celsius) af te kunnen breken tot simpele moleculen.

Ze testten het uit op vijftig verschillende plastic verpakkingen. En met succes. Het enzym is geschikt voor gebruik op industriële schaal, zeggen de onderzoekers zelf in het persbericht van de universiteit. 'Nadeel' is wel dat het enzym vooralsnog alleen geschikt is voor het afbreken van PET, terwijl juist deze vorm van plastic op dit moment al goed te recyclen is. De hoop is dan ook dat in de toekomst er ook enzymen gevonden worden die erin slagen andere typen kunststof af te breken. 

Nog beter recyclen blijft nodig
Nog beter zou uiteraard zijn als we voorkomen dat er überhaupt waardevol kunststof in zee beland, maar deze reststromen op een goede manier recyclen. De onderzoekers hopen in de toekomst daarom ook enzymen te vinden die plastics afbreken naar hun oorspronkelijke grondstoffen. Dan kunnen deze grondstoffen na afbreuk door een enzym opnieuw gebruikt worden op nieuwe producten van te maken. 

Bronnen: De Ingenieur