Micro-organismen bestaan in alle soorten en maten. Biotechnologie.nl zet in 2023 elke maand een bijzonder exemplaar in het zonnetje. Deze maand een microbe die smult van ons afval, de plastic-etende Ideonella sakaiensis.

Zonder plastic zijn we nergens. Het is een fantastisch materiaal waar we met z’n allen dagelijks gebruik van maken. Er is alleen een probleem: wat doen we met al dat afval? Nou, op laten eten! In 2016 konden Japanse onderzoekers hun geluk niet op toen ze Ideonella sakaiensis tegen het lijf liepen bij het verzamelen van bodemmonsters op vuilstortplaatsen. De bacterie was in een klap wereldberoemd door zijn opmerkelijke dieet: polyethyleentereftalaat, oftewel PET, het type plastic waar drinkflesjes van gemaakt zijn.

Hmmm plastic

Ideonella sakaiensis is vernoemd naar de Japanse stad Sakai. In Sakai staat het recyclingcentrum waar deze plastic-etende bacterie gevonden is. De onderzoekers namen een grondmonster mee en schotelden de bacteriën uit het monster een dun laagje folie van PET voor. En jawel, na een tijdje ontstonden er kleine gaatjes in het folie. De nooit eerder gevonden bacterie Ideonella sakaiensis bleek daarvoor verantwoordelijk.

Hoe pakt de hagelslag-vormige bacterie dit aan? Als eerste zet hij zichzelf vast op het gladde plastic met een soort draden. Dan gebruikt de bacterie twee verschillende soorten eiwitten (enzymen) om de boel af te breken. Het ene eiwit splitst de PET-moleculen van elkaar en de ander breekt de moleculen verder af tot hapklare brokken.

Na zes weken was het stukje folie helemaal verdwenen. Indrukwekkend, want plastic komt eigenlijk helemaal niet in de natuur voor. Hoe kan het dan dat bacteriën, zoals Ideonella sakaiensis, het toch langzaam maar zeker kunnen afbreken? Volgens microbioloog Jo-Anne Verschoor is dat niet zo gek: ,,De polymeren uit plastics lijken erg op natuurlijke polymeren die je bijvoorbeeld in bladeren vindt.’’ Na een knap staaltje evolutie zijn dus een aantal micro-organismen overgestapt op plastics, zoals PET.

Recyclen met bacteriën

Onderzoekers van over de hele wereld onderzoeken of we plastic-afbrekende eiwitten, zoals die van Ideonella sakaiensis, kunnen aanpassen en inzetten om plastics te recyclen. Verschoor: ,,Als het uiteindelijk lukt om bacteriën te ontwikkelen die goed toepasbaar zijn in de afvalverwerkingsindustrie, kan dat een hoop energie en chemisch afval schelen. Zo ver zijn we alleen nog niet.’’ Plastic afbreken met behulp van bacteriën gaat nu nog veel te traag en inefficiënt in het lab. Uiteindelijk hopen Verschoor en haar team een punt te bereiken waarbij mechanische, chemische en biologische recyclingtechnieken elkaar versterken.