Hvert år produserer verden 380 millioner tonn plast. Mye av denne plasten havner i naturen. Der kan den bli lenge. Det kan ta 450 år å bryte ned en plastflaske.
– Plast er et syntetisk materiale som er utfordrende å bryte ned, sier førsteamanuensis Gaston Courtade ved Institutt for bioteknologi og matvitenskap ved NTNU.
Plast finnes i emballasjer, leker, pyntesaker, ja, innenfor de fleste kategorier av produkter.
– Teknologi som gjør at plast kan brytes ned mer effektivt er nødvendig for å få til en mer bærekraftig fremtid, sier førsteamanuensis Courtade.
Finner enzymer som bryter ned plast
Nå har forskere og studenter innenfor bioteknologi ved NTNU kommet noen skritt nærmere å få frem enzymer som kan bryte ned plast på en effektiv måte.
Enzymer er stoffer som får fart på kjemiske prosesser uten at de selv brytes opp. For eksempel nedbrytning av plast. Førsteamanuensis Courtade leder arbeidet. Og de har allerede kommet et godt stykke på vei.
– Vi vil forstå reaksjonene bak enzymene som kan bryte ned plast, sier Courtade.
Målet er å bruke enzymer fra bakterier og sopp og gjøre dem bedre til å bryte ned plasten raskere.
En utfordring er hvor godt disse enzymene kan bindes til plast. Forskerne ser derfor på måter å bruke proteiner med spesielle bindingsegenskaper for å regulere hvordan enzymene fester seg til plast.
Enzymer bare en del av løsningen
Men det ligger en fare i dette også, om flere tror at det blir fritt frem for å bruke plast.
– Vi håper dette ikke betyr at flere mener det er forsvarlig å produsere mer plast bare fordi vi nå har bedre mulighet for å bryte ned plasten med enzymene, sier førsteamanuensis Courtade.
– Vi vil heller at forskningen vår skal bidra til mer bærekraftig produksjon av biprodukter, sier han.
– Vi må bli mindre avhengige av plast fra fossile kilder og bli flinkere til å satse på bioteknologiske løsninger.
Brukte avansert teknologi
Forskerne brukte NMR-laben ved NTNU for bedre å forstå hvilke faktorer som påvirker reaksjonene bak nedbrytningsprosessen hos enzymene.
NMR (nuclear magnetic resonance) eller «kjernemagnetisk resonans» på norsk er en teknologi som er mye brukt for å bestemme strukturen til molekyler.
.png){kind=logo}
Studentene som er involvert i arbeidet er PhD-stipendiat Susanne Hansen Troøyen, masterstudentene Tina Dahlgren og Asle Hammer Berget og de tidligere masterstudentene Kristina Naasen Hellesnes og Shunmathi Vijayaraj. NTNU har også samarbeidet med forskere ved Aalborg Universitet.
Referanse: Kristina Naasen Hellesnes, Shunmathi Vijayaraj, Peter Fojan, Evamaria Petersen, Gaston Courtade. Biochemical characterization and NMR study of a PET-hydrolyzing cutinase from Fusarium solani pisi. bioRxiv 2022.11.01.514593; doi: https://doi.org/10.1101/2022.11.01.514593
