Wetenschappers van de Universiteit Konstanz hebben in bodembacteriën een enzym ontdekt dat zowel bepaalde soorten bioplastic als penicilline-antibiotica kan afbreken.
De onderzoekers begroeven stroken bioplastic LCAP — een langketenig alifatisch polyester uit plantaardige oliën — meer dan een jaar in de bosgrond van de botanische tuin van de universiteit.
Onder de microscoop verschenen er kleine putjes in bacterievorm op het materiaal — een duidelijk teken dat de microben actief het oppervlak 'opeten'.
DNA-sequencing van de microben die op het plastic leven, maakte het mogelijk om het enzym LCPH1 te isoleren. Qua structuur lijkt het op bètalactamasen — eiwitten die bacteriën gebruiken om penicilline te inactiveren.
Het actieve centrum van het enzym heeft een ongewoon brede 'mond' in de vorm van Pac-Man, die zowel lange plastic ketens als antibioticamoleculen kan vastgrijpen.
In laboratoriumtests brak LCPH1 bioplastic succesvol af tot monomeren en vernietigde tegelijkertijd penicilline en ampicilline, waardoor ze hun vermogen om bacteriën te doden verloren.
'De structuur van het enzym lijkt zowel op esterasen als op bètalactamasen, die de bètalactamring van penicilline afbreken, waardoor bacteriën resistent worden tegen antibiotica', merkte hoofdonderzoeker Harry Lerner op.
Senior auteur David Schleheck voegde toe dat plastic pas sinds 50–75 jaar in significante hoeveelheden in het milieu voorkomt, en dat microben zich al sneller aanpassen aan de afbraak ervan dan verwacht.
Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift The ISME Journal. Hoe zal deze ontdekking op de lange termijn de strijd tegen antibioticaresistentie bij bacteriën beïnvloeden?
