Zodra plastic producten worden gebruikt en weggegooid, ze kunnen in oceanen blijven hangen, verzamelen in grote "vuilnisplekken" en het zeeleven schaden. Een mogelijke oplossing, een biologisch afbreekbaar polymeer genaamd polylactide (PLA), heeft tot nu toe zijn belofte niet volledig waargemaakt, eenmaal in zeewater weinig tekenen van afbraak vertoont. In een nieuwe studie in de Tijdschrift van de American Chemical Society , onderzoekers probeerden dit probleem aan te pakken door RNA-geïnspireerde breekpunten in het polymeer op te nemen.

Volgens sommige schattingen conventioneel plastic kan honderden jaren duren om te ontbinden in de oceaan, maar niemand weet echt hoe lang het de zeeën zal blijven vervuilen. Een vervangend materiaal, PLA, kan worden vervaardigd uit natuurlijke bronnen, zoals maïs- en aardappelzetmeel. Het kan snel degraderen onder specifieke omstandigheden, zoals wanneer gecomposteerd, en wordt vaak gebruikt in composteerbaar servies en bestek. Echter, studies van PLA in zeewater en in de bodem vonden na ten minste drie jaar geen significante tekenen van afbraak. Onderzoekers hebben verschillende benaderingen ontwikkeld om sneller afbrekend PLA te maken, maar deze hebben nadelen, zoals het veranderen van de eigenschappen van het materiaal. Het blijkt dat water het biologische molecuul RNA gemakkelijk kan afbreken, dankzij een proces dat transverestering wordt genoemd. Dus, inspiratie halen uit dit proces, Frederik Wurm en collega's wilden chemische groepen introduceren in PLA om het voor het polymeer gemakkelijker te maken om in de oceaan af te breken.

De onderzoekers voegden breekpunten toe aan PLA tijdens de synthese door transesterificatieplaatsen op te nemen die vergelijkbaar zijn met die in RNA. Ze creëerden verschillende versies van het gewijzigde PLA, die genoeg van deze plaatsen bevatten om 3-15% van de polymeren te vertegenwoordigen. Bij experimenten, ze dompelden films van de nieuwe PLA's onder in kunstmatig zeewater en maten de verandering in gewicht van de films, evenals de afgifte van melkzuur, een afbraakproduct van PLA. Het polymeer met de hoogste concentratie breekpunten, 15%, na twee weken volledig afgebroken tot melkzuur. Polymeren met lagere concentraties duurden langer, en sommige kunnen wel meerdere jaren nodig hebben, ze berekenden. Deze resultaten toonden aan dat de afbraaksnelheid kan worden aangepast, afhankelijk van het aantal breekpunten in het materiaal. De mogelijke toepassingen zijn niet beperkt tot PLA, volgens de onderzoekers. Het toevoegen van breekpunten kan de afbraak van andere plastic polymeren versnellen en een belangrijke strategie worden om verdere vervuiling van de zee te voorkomen, zij schrijven.