Microbiologie in hapklare porties
Onze kleinste vrienden eten plastic.
Zelfs als je goed je best doet om plastic-vrij te leven, is er toch een dikke kans dat je dagelijks een kunststof gebruikt. Het spul is overal: tussen de 2,4 en 12,7 miljard kilo plastic wast per jaar de oceaan in! Wereldwijd wordt het wondermateriaal maar mondjesmaat gerecycled. En als het niet hergebruikt wordt, breken plastics heel langzaam af. Met de afbraak van ongerecyclede plastics in de bodem en oceanen komen langzaam allerlei (schadelijke) chemicaliën in het milieu terecht…
Goh, da’s deprimerend. Maar weet je wat je naast plastics ook overal ter wereld vindt? Microben natuurlijk! Microben kunnen zich aanpassen aan de meest onvoorstelbare omstandigheden. Als je nog niet overtuigd bent, lees een van de andere verhalen op MicroBites en ontdek de diversiteit van de microscopische wereld.
Terug naar plastics! Er zijn verschillende types plastic te maken, afhankelijk van de grondstoffen (“monomeren”). De namen heb je misschien wel eens op een frisdrank-fles of verpakkingsmateriaal gezien. De wereldwijd meest geproduceerde types heten polyethyleen (PE) (36%), polypropyleen (PP) (21%) en polyvinylchloride (PVC) (12%). Kleinere spelers zijn bijvoorbeeld polyethyleentereftalaat (PET), polyurethaan (PUR) en polystyreen (“piepschuim”) met elk <10%.
Al dertig jaar geleden observeerden de eerste wetenschappers dat bacteriën in staat zijn om plastics af te breken. Toch hebben we moeten wachten op het onderzoek van Victor Gambarini en zijn collega’s voor een goed overzicht van hoeveel, en welke microben precies plastics kunnen afbreken. Het artikel bevat een samenvatting van alle micro-organismen waarvan bewezen is dat ze plastics kunnen afbreken. Verder keken ze naar de verschillende types plastic die de beestjes konden afbreken, en de genetische factoren om dat trucje te kunnen uitvoeren.
De onderzoekers vonden dat hoofdzakelijk bacteriën plastics konden afbreken (65% van de getestte soorten), de rest waren schimmels (34%). Ze ontdekten ook dat een aantal microben-families vaak opduiken in de onderzoeken van de afgelopen dertig jaar, bijvoorbeeld de Pseudonocardiaceae en de Bacillales. Het lijkt er dus op dat die soorten een evolutionair voordeel hebben bij het afbreken van plastics.
Betekent dit, dat we ons plastic gewoon aan bacteriën kunnen voeren? Was het maar zo simpel… Onze plastics zijn vaak gemengde materialen, tot in de moleculaire structuur. De plastic-afbrekende bacteriën kunnen individueel vaak maar één of een paar types afbreken. De auteurs benadrukken daarom dat we goed afbreekbare plastics zouden moeten maken. Hun favorieten heten polyhydroxybutyraat (PHB) en polymelkzuur (PLA), die je als de ‘biologisch afbreekbare plastics’ uit de winkel kent. De monomeren voor deze plastics worden door andere microben gemaakt in een fermentatieproces (zie figuur hieronder).
Door alle informatie over plastic-etende bacteriën te verzamelen hebben Gambarini en zijn collega’s de eerste steen gelegd voor systematisch onderzoek naar het plastic-afbrekend potentieel van bacteriën. Hopelijk leren we van zulke vervolg-onderzoeken waar de genen vandaan komen waarmee bacteriën plastics afbreken. Wie weet ontdekken we zo nog sterkere plastic-afbrekers!
Link to the original post: Gambarini V, Pantos O, Kingsbury JM, Weaver L, Handley KM, Lear G. 2021. Phylogenetic distribution of plastic-degrading microorganisms. mSystems 6:e01112-20.
Other reference:
[1] Ilaria Conti, Carolina Simioni, Gabriele Varano, Cinzia Brenna, Eva Costanzi, Luca Maria Neri,
Legislation to limit the environmental plastic and microplastic pollution and their influence on human exposure, Environmental Pollution, 2021,
Vertaald door: Steven Pilon
micro-bites.org 
