Laatst bijgewerkt op januari 11, 2026 door Ecologisch leven
Plasticvervuiling is niet langer alleen een milieuprobleem - het is ook een biologisch probleem.
Microplastics zijn nu gevonden in menselijk bloed, longen, hersenen, en zelfs in sperma. Ondertussen produceert de wereld meer plastic dan ooit, en slechts een klein deel daarvan - ongeveer 9-15% - wordt gerecycled.
Maar er gebeurt iets buitengewoons.
Voor het eerst, synthetische biologie, enzymtechnologie en milieubiotechnologie geven ons realistische hulpmiddelen om af te breken, opnieuw te gebruiken en zelfs upcycle plastic in waardevolle producten.
Deze diepgaande duik verkent vijf doorbraken die de manier veranderen waarop we over plastic denken - niet als onverwoestbaar afval, maar als een bron.
Is plastic echt een probleem?
De productie van plastic heeft verdubbeld in de afgelopen twee decennia, van 234 miljoen ton in 2000 tot bijna 435 miljoen ton in 2020 - en de prognoses wijzen op een nog snellere groei.
Macroplastics zijn het probleem dat we zien. Microplastics zijn het probleem dat we niet zien.
Deze kleine fragmenten (vaak <1 mm) zijn gevonden in:
- Drinkwater en flessenwater,
- vis en zeevruchten,
- stof,
- zout, suiker, theezakjes en zelfs melk,
- longweefsel en bloed,
- menselijk sperma,
- hersenweefsel.
Hoewel de gezondheidseffecten op lange termijn onzeker blijven, opkomend bewijs verbindt microplastics met oxidatieve stress, DNA-schade, ontsteking, verstoring van het microbioom, en endocriene effecten.
Hoe microplastics hormonen kunnen verstoren
Ik vermoed dat de meeste microplastics ons passeren of door het lichaam worden ontgift en uitgescheiden. Ik heb hier geen direct bewijs voor, alleen dat als elk microplastic dat we consumeren dodelijk voor ons zou zijn, we dit probleem veel eerder zouden hebben opgemerkt. Het is misschien wel of niet eerlijk om de consumptie van microplastic te vergelijken met het roken van een sigaret. Eén sigaret geeft je een minieme kans om later in je leven kanker te krijgen, maar als je er veel rookt verhoog je je kansen op gezondheidsproblemen in de toekomst aanzienlijk.
Naast hun kankerverwekkend potentieel, microplastics worden steeds vaker in verband gebracht met aanhoudende ontstekingen, microbiële onevenwichtigheden (dysbiose) en hormonale onevenwichtigheden bij mensen.
Maar te veel focussen op het probleem kan een grote domper zijn. Laten we daarom eens onderzoeken wat er op het gebied van biotechnologie wordt gedaan om dit probleem aan te pakken.
Doorbraak 1: Microbiële en enzymatische aanval op kunststoffen
De natuur past zich aan. En wetenschappers helpen haar om zich sneller aan te passen.
A) Bacteriën
Ideonella sakaiensis is een soort nieuwe beroemdheid in de wetenschappelijke wereld. Deze polyethyleentereftalaat (PET)-etend bacterie werd in 2016 ontdekt. Het gebruikt twee enzymen - PETase en MHETase - om PET op te splitsen in zijn monomeren en deze te verbruiken als brandstof.
Leuk weetje: enzymen beschrijven meestal wat ze afbreken. Ase betekent enzym en PET betekent... polyethyleentereftalaat, vandaar PETase. Dus wat is MHETase? MHETase breekt hydroxyethyltereftalaatzuur af, het PET-afbraakproduct van PETase. Deze twee enzymen zorgen ervoor dat Ideonella Sakaiensis PET-plastic kan consumeren.
Veel andere mariene bacteriën zoals Rhodococcus ruber zijn veelbelovend in het aanpakken van PE en PET in aquatische milieus. Het lijkt er zelfs op dat er heel veel soorten mariene bacteriën zijn die plastic afbreken. Het lijkt erop dat sinds de 20e eeuw, toen we plastic begonnen te produceren, bacteriën steeds meer geëvolueerd zijn om plastic te verteren.
Mariene schimmels
In tegenstelling, Parengyodontium album is een van de slechts vier soorten zeeschimmels waarvan bekend is dat ze plastic kunnen afbreken. Het is gevonden in de Great Pacific Garbage Patch en in sommige musea en monumenten, waar het voorwerpen van historisch belang heeft afgebroken. Hiertoe behoort de Atlantische Codex van Leonardo da Vinci uit de late Middeleeuwen.
Het kan leven op plastic, muurschilderingen, dode insecten en kan onder de juiste omstandigheden zelfs mensen besmetten. Onderzoekers hebben opgemerkt dat P.album breekt alleen polyethyleen af dat is blootgesteld aan UV-licht, wat aangeeft dat het waarschijnlijk alleen plastic afbreekt dat rond het oceaanoppervlak drijft.
Hoewel de schimmel het grootste deel van de koolstof uit polyethyleen omzet in CO2, is de impact van deze vrijgekomen CO2 op het milieu minimaal, vergelijkbaar met de hoeveelheid die mensen uitademen tijdens het ademen.
Bewerkte enzymen
Enzymtechnologie is waar de vooruitgang enorm is.
Onderzoekers hebben PETase en cutinase-achtige enzymen (bijvoorbeeld LCC-cutinase) die PET afbreken. in uren tot dagen in plaats van decennia.
Een belangrijke vraag komt naar voren:
Ontstaan microplastics sneller door snellere afbraak?
Daarom gecontroleerde omgevingen en opvangsystemen zal essentieel zijn bij industriële enzymatische recycling.
Wat is Cutinase en waarom kan het plastic afbreken?
Cutinase breekt op natuurlijke wijze af cutin, Een wasachtig polyester dat het beschermende oppervlak van planten vormt.
PET - een synthetisch polyester - lijkt toevallig op cutine op chemisch niveau.
Dus:
Natuurlijk substraat (cutine) → esterbindingen
PET → esterbindingen
Het enzym maakt het niet uit waar het polyester vandaan komt - het breekt het gewoon.
2. Bio-Upcycling
In plaats van kunststoffen alleen maar af te breken, zetten sommige biotechnologieën ze om in hoogwaardige producten:
- Kuprabolic Cascades: Ontworpen microbiële systemen kunnen van plastic afgeleide moleculen omzetten in biobrandstoffen, bioplastics en zelfs farmaceutische precursoren.
- Fotokatalytische biotechnologie: Nieuwe materialen zoals hoogentropische oxynitriden gebruiken zonlicht om plastic af te breken in zowel waterstofgas als waardevolle organische chemicaliën.
3. Plastic omzetten in medicijnen
- Plastic-naar-aceraminofen: Een recente doorbraak van de Universiteit van Edinburgh ontwikkelde E. coli om een Lossen-herschikking uit te voeren bij kamertemperatuur, waarbij PET-bijproduct (tereftaalzuur) wordt omgezet in paracetamol - ongeveer negen tabletten per liter PET in minder dan 24 uur, met een rendement van 90%.
- Medicijnen door ontwerp: Zulke microbiële “fabrieken” zouden uiteindelijk een breed scala aan farmaceutische producten kunnen produceren uit plastic afval - waardoor zowel de vervuiling als de koolstofvoetafdruk wordt verminderd.
4. Startups synthetische biologie & industriële schaalvergroting
- Breaking (Wyss Institute/Colossal): Met behulp van synthetische biologie ontdekte deze startup X-32 - een microbe die in staat is polyolefinen, PET, nylon en nog veel meer verschillende soorten polymeren af te breken en tot 90% afbraak te bereiken in minder dan 22 maanden.
- Carbios & Europese Biotechs: Bedrijven als Carbios integreren enzymen in industriële recyclingprocessen en streven zo naar een echte circulaire plastic economie.
5. Milieuvriendelijke bioplastics
- PHA-houtcomposiet van UQ: Onderzoekers in Queensland hebben een biologisch afbreekbaar plastic gemaakt van bacterieel PHA en dennenzaagsel dat presteert als polypropyleen en afbreekt in de bodem, in zoet water, in de zee en in compostomgevingen.
- Opkomende bioplastics: Innovaties in biopolymeren (waaronder amyloïde-polymeer mengsels) verbeteren de mechanische prestaties en zorgen tegelijkertijd voor biologische afbreekbaarheid.
Implicaties en uitdagingen
Voordelen
- Brengt ons dichter bij een circulaire kunststofeconomie
- Vermindert de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen
- Maakt upcycling van afval in hoogwaardige materialen en geneesmiddelen
- Biedt biologisch afbreekbare alternatieven voor conventionele kunststoffen
Uitdagingen
- Polyolefinen (PE en PP) blijven extreem moeilijk afbreekbaar
- Grootschalige enzymreactoren zijn duur
- Hordes in de regelgeving voor gemanipuleerde microben
- Voorsorteren en schoonmaken van afvalstromen blijft arbeidsintensief
- Risico op vrijkomen van microplastic als afbraak niet wordt beheerst
Conclusie
Biotechnologie herschrijft stilletjes de toekomst van plastic.
Van microbiële afbrekers naar plastic gevoede medicijnfabrieken, van upcycling op zonne-energie naar bioplastics die terugkeren naar de natuur, Eindelijk zien we oplossingen die passen bij de omvang van het probleem.
De vraag is niet langer of We kunnen het plastic van de wereld opnieuw maken.
maar hoe snel we deze technologieën kunnen implementeren.
Vertel ons wat je denkt
Welke biotechoplossing maakt je het meest enthousiast?
Zie jij een toekomst waarin plastic een grondstof wordt in plaats van afval?
Deel je gedachten hieronder - ik hoor ze graag.
Bibliografie
- Menselijk bloed bevat veel microplastics
- Nihart, A.J., Garcia, M.A., El Hayek, E. et al. Bioaccumulatie van microplastics in hersenen van overleden mensen. Nat Med 31, 1114-1119 (2025).
- Prevalentie en implicaties van microplasticverontreinigingen in algemeen menselijk zaadvocht: Een Raman spectroscopische studie.
- Overal microplastics - Harvard Medicine
- Microplastics en milieueffecten: onderzoek naar de effecten van microplastics op aquatische habitats en hun invloed op de menselijke gezondheid
- Hoe microplastics hormonen kunnen verstoren
