Elk jaar produceert de wereld driehonderd miljoen ton plastic, waaronder veel niet-afbreekbare soorten die onze planeet tot in alle uithoeken vervuilen.
Een team van Europese wetenschappers heeft nu mogelijk een unieke oplossing voor dit plasticprobleem gevonden. Ze ontdekten dat een doodgewoon insect binnen veertig minuten flinke gaten in een plastic boodschappentas kan eten.
“Deze studie is opnieuw een mijlpaal in het onderzoek naar de afbreekbaarheid van plastic,” zegt Wei-Min Wu, milieu-ingenieur aan de Stanford University.
De ontdekking kwam op gang door Federica Bertocchini, ontwikkelingsbiologe aan de Universidad de Cantabria in Spanje. De mogelijkheid van een plastic etend beestje kwam in haar op toen ze twee jaar geleden de bijenkorven in haar achtertuin schoonmaakte.
Ze verwijderde enkele larven van de grote wasmot (Galleria mellonella) die in de bijenkorf leefden en stopte ze in een oude plastic zak. Toen ze de zak een uur later weer oppakte, ontdekte ze kleine gaatjes in de zak op de plek waar de larven zaten. Hoewel Bertocchini geen insectologe is, had ze meteen door wat er aan de hand was.
Evenals de grote wasmot – waarvan ze het larvenstadium zijn – danken ‘waslarven’ hun naam aan het feit dat ze zich in bijenkorven met de was van bijen voeden. Was is evenals plastic een polymeer, een lange keten van koolstofatomen met vertakkingen van andere atomen. Zowel de was als de polyetheen in de plastic zak van Bertocchini heeft een ruggengraat van koolstof.
“Omdat ze was eten, kunnen ze gedurende hun evolutie een molecuul hebben ontwikkeld om die substantie af te breken, en dat molecuul kan ook bij plastic werken,” zei Bertocchini.
De oplossing van het raadsel
Bertocchini riep de hulp in van collega-wetenschappers Paolo Bombelli en Christopher Howe om uit te zoeken hoe de waslarven het plastic verslonden.
Toen de wetenschappers de larven op een stuk polyetheen zetten, ontdekten ze dat elke larve gemiddeld zo’n 2,2 gaatjes per uur in het plastic maakt. Na een nacht hadden honderd waslarven 92 milligram plastic van de boodschappentas afgebroken. In dat tempo zouden dezelfde honderd larven er bijna een maand over doen om een gemiddelde plastic zak van 5,5 gram te verorberen.
Om er zeker van te zijn dat het plastic niet was verdwenen doordat de larven het met hun kaken hadden verpulverd, brachten ze een vloeibaar mengsel van dode larven met het plastic in aanraking. En inderdaad bleek dat de larven ook in dode en vloeibare toestand het plastic konden afbreken. Hieruit konden Bertocchini en haar collega’s opmaken dat de larven beschikten over een enzym of een micro-organisme in hun darmen dat het plastic kon verteren.
Het enzym bleek polyetheen af te breken tot ethyleenglycol, een chemisch bestanddeel dat veel wordt gebruikt in antivriesmiddel. In toekomstig onderzoek hoopt Bertocchini de specifieke enzymen te kunnen identificeren die polyetheen afbreken.
De strijd tegen plastic
Al tientallen jaren zoeken wetenschappers naar een manier om plastic op biologische wijze af te breken, vertelt Uwe Bornscheuer, biochemicus aan de Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald in Duitsland.
“Plasticvervuiling is een groot en wereldwijd probleem,” zegt Bornscheuer.
In 2014 ontdekten Wu en haar collega’s van de Stanford University dat een darmbacterie in de larve van een andere wasmotsoort polyetheen kon afbreken, hoewel daarbij weer andere bijproducten werden gevormd. In een studie uit 2016 werden enzymen in een bacteriesoort geïdentificeerd die pet-plastic (polyethyleen-tereftalaat) kunnen afbreken.
“Er zijn waarschijnlijk nog veel andere larvensoorten die plastic kunnen afbreken,” zei hij.
Volgens zeebiologe Tracy Mincer van het Woods Hole Oceanographic Institute kan het probleem van plasticvervuiling alleen worden opgelost als er minder plastic wordt geproduceerd en meer wordt gerecycleerd.
“Polyetheen is een hoogwaardige hars die op allerlei manieren kan worden opgewerkt en tot vijfhonderd dollar per ton kan opbrengen,” zei hij in een e-mail. “Hoewel dit een opmerkelijk stukje natuurlijke historie en een knap staaltje academisch onderzoek is, is het in mijn ogen niet de oplossing voor het afbreken van polyetheen, want dat is weggegooid geld.”
