De wasworm, de larve van een mot die de was eet die bijen maken om honingraten te bouwen, is te zien in een laboratorium op deze ongedateerde foto, verkregen door Reuters op 4 oktober. Nieuw onderzoek toont aan dat twee enzymen in het speeksel van deze wormen polyethyleen gemakkelijk afbreken. . (Simona Jade via Reuters)
Geschatte leestijd: 3-4 minuten
Twee stoffen in het speeksel van waswormen – mottenlarven die de was eten die bijen maken om honingraten te bouwen – breken gemakkelijk een veelvoorkomend type plastic af, aldus onderzoekers dinsdag, een mogelijke vooruitgang in de wereldwijde strijd tegen plasticvervuiling.
De twee enzymen die in het speeksel van de rups werden geïdentificeerd, werden snel en bij kamertemperatuur degraderend polyethyleen gevonden, ’s werelds meest gebruikte plastic en een belangrijke bijdrage aan een milieucrisis die zich uitstrekt van oceaantroggen tot bergtoppen, aldus de onderzoekers.
De studie bouwt voort op de bevindingen van onderzoekers uit 2017 dat waswormen polyethyleen konden afbreken, hoewel het op dat moment niet duidelijk was hoe deze kleine insecten dat deden. Het antwoord was enzymen – stoffen geproduceerd door levende organismen die leiden tot biochemische reacties.
Om plastic af te breken, moet zuurstof het polymeer – of een plastic molecuul – binnendringen in een belangrijke eerste stap die oxidatie wordt genoemd. De onderzoekers ontdekten dat de enzymen deze stap binnen enkele uren uitvoerden zonder dat er een voorbehandeling nodig was, zoals het aanbrengen van warmte of straling.
Dit “verandert het model voor de biologische afbraak van plastic”, zegt moleculair bioloog Federica Bertocini van de Spaanse Nationale Onderzoeksraad, die de studie leidde die werd gepubliceerd in Nature Communications.
Het plastic is gemaakt van polymeren die zijn ontworpen om moeilijk afbreekbaar te zijn en additieven bevatten die de duurzaamheid verhogen, wat betekent dat het jarenlang, decennia of eeuwen intact kan blijven.
“Dezelfde eigenschappen die plastic tot een uniek en nuttig materiaal maken, creëren een van de ernstigste problemen van deze eeuw”, zegt Bertuccini.
“Plastics blijven lang in het milieu. Ze vallen uiteindelijk uiteen in kleine deeltjes en worden zo een bron van micro- en nanoplastics. Deze plasticdeeltjes komen overal voor, van Antarctica tot regen en leidingwater, wat niet alleen milieuproblemen zijn. Een voor de hand liggend maar groeiend probleem voor de menselijke gezondheid.”
Polyethyleen, voor het eerst gemaakt in 1933, is goedkoop, duurzaam en reageert niet met voedsel, waardoor het onder andere nuttig is voor voedselverpakkingen en boodschappentassen.
Waswormen zijn de larven van de wasmot, een soort genaamd Galeria melonella. Omdat het ongedierte is van imkers, voeden larven zich met bijenwas, stuifmeel, honing en soms ook met bijenlarven.
Het idee zou zijn om kunstmatig de speekselenzymen van wormen te produceren, wat de onderzoekers met succes hebben gedaan, om plastic afval af te breken. Het gebruik van miljarden waswormen om het werk te doen heeft nadelen, waaronder het genereren van koolstofdioxide terwijl ze polyethyleen metaboliseren, zei Bertocchini.
Dezelfde kenmerken die plastic tot een uniek en nuttig materiaal maken, creëren een van de ernstigste problemen van deze eeuw.
– Federica Bertocchini, moleculair bioloog
“In ons geval oxideren enzymen het plastic en breken het af in kleine deeltjes. Dit suggereert alternatieve scenario’s voor het omgaan met plastic afval waarin plastic onder gecontroleerde omstandigheden kan worden afgebroken, waardoor de afgifte van microplastics wordt beperkt of volledig wordt geëlimineerd”, aldus het onderzoeksteam. De auteur is Clemente Fernandez Arias, een ecoloog en wiskundige bij CSIC.
Een stichting verbonden aan het Duitse kunststof ingenieursbureau Röchling hielp bij de financiering van het onderzoek. Protocine is een van de twee leiders van een in Madrid gevestigd bedrijf genaamd Plasticentropy dat werkt aan de commercialisering van het gebruik van enzymen om plastic afval af te breken.
Het streven naar biologische afbraak van kunststoffen, of biologische afbraak, was voorheen vooral gericht op micro-organismen. Er is gevonden dat een handvol micro-organismen plastic afbreekt, maar ze vertragen alleen en vereisen een voorbehandeling, wat de praktische toepassing van het gebruik ervan bemoeilijkt.
Het plasticverbruik is de afgelopen drie decennia wereldwijd enorm gestegen, waarbij jaarlijks honderden miljoenen tonnen als afval belanden en minder dan 10% daarvan wordt gerecycled.
De Verenigde Naties keurden in maart een mijlpaalovereenkomst goed om het eerste wereldwijde verdrag over plasticvervuiling tot stand te brengen na besprekingen in Nairobi, met als doel om tegen 2024 een juridisch bindende overeenkomst te bereiken.
Afbeeldingen
Laatste wetenschappelijke verhalen
Meer verhalen waarin je misschien geïnteresseerd bent
‘Voorstander van internet. Student. Kwaadaardige twitteraar. Expert in amateur-tv. Hipster-vriendelijke maker.’