Onderzoekers hebben ontdekt dat de veelvoorkomende bacterie E. coli kan worden ingezet als een duurzame manier om post-consumer plastic om te zetten in vanilline, blijkt uit een nieuwe studie.

Vanilline is het hoofdbestanddeel van geëxtraheerde vanillebonen en is verantwoordelijk voor de karakteristieke smaak en geur van vanille.

De transformatie kan de circulaire economie stimuleren, dat gericht is op het elimineren van afval, producten en materialen in gebruik te houden en positieve effecten te hebben voor synthetische biologie, deskundigen zeggen.

Door de wereldwijde plasticcrisis is er een dringende behoefte ontstaan ​​om nieuwe methoden te ontwikkelen om polyethyleentereftalaat (PET) te recyclen - het sterke, lichtgewicht plastic afgeleid van niet-hernieuwbare materialen zoals olie en gas en veel gebruikt voor het verpakken van voedsel en gemakssappen en water.

Jaarlijks wordt ongeveer 50 miljoen ton PET-afval geproduceerd, ernstige economische en ecologische gevolgen hebben. PET-recycling is mogelijk, maar bestaande processen creëren producten die wereldwijd blijven bijdragen aan plasticvervuiling.

Om dit probleem aan te pakken, wetenschappers van de Universiteit van Edinburgh gebruikten in het laboratorium ontwikkelde E. coli om tereftaalzuur - een molecuul afgeleid van PET - om te zetten in de hoogwaardige verbinding vanilline, via een reeks chemische reacties.

Het team demonstreerde ook hoe de techniek werkt door een gebruikte plastic fles om te zetten in vanilline door de E. coli toe te voegen aan het afgebroken plastic afval.

Onderzoekers zeggen dat de geproduceerde vanilline geschikt zou zijn voor menselijke consumptie, maar verdere experimentele tests zijn vereist.

Vanilline wordt veel gebruikt in de voedings- en cosmetica-industrie, evenals de formulering van herbiciden, antischuimmiddelen en reinigingsmiddelen. De wereldwijde vraag naar vanilline bedroeg meer dan 37, 000 ton in 2018.

Joanna Sadler, eerste auteur en BBSRC Discovery Fellow van de School of Biological Sciences, Universiteit van Edinburgh, zei:"Dit is het eerste voorbeeld van het gebruik van een biologisch systeem om plastic afval te upcyclen tot een waardevolle industriële chemische stof en dit heeft zeer opwindende implicaties voor de circulaire economie.

"De resultaten van ons onderzoek hebben grote implicaties voor de duurzaamheid van plastic en demonstreren de kracht van synthetische biologie om echte uitdagingen aan te gaan."

Dr. Stephen Wallace, Hoofdonderzoeker van de studie en een UKRI Future Leaders Fellow van de Universiteit van Edinburgh, zei:"Ons werk daagt de perceptie uit dat plastic een problematisch afval is en demonstreert in plaats daarvan het gebruik ervan als een nieuwe koolstofbron waaruit hoogwaardige producten kunnen worden verkregen."

Dr. Ellis Crawford, Publishing Editor bij de Royal Society of Chemistry, zei dat "dit een heel interessant gebruik van microbiële wetenschap op moleculair niveau is om de duurzaamheid te verbeteren en te werken aan een circulaire economie. Microben gebruiken om afvalplastic om te zetten, die schadelijk zijn voor het milieu, tot een belangrijk handels- en platformmolecuul met brede toepassingen in cosmetica en voeding is een mooie demonstratie van groene chemie."