Bioplastic PHB rechtstreeks uit aardappelzetmeel

Onderzoekers van de Universiteit van Barcelona hebben een genetisch gemodificeerde bacterie ontwikkeld die het bioplastic polyhydroxybutyraat (PHB) rechtstreeks uit onbewerkt aardappelzetmeel kan produceren. De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Bioresource Technology.

PHB behoort tot de familie van polyhydroxyalkanoaten (PHA’s): biologisch afbreekbare kunststoffen die worden geproduceerd door micro-organismen uit hernieuwbare grondstoffen. Het materiaal wordt gezien als een mogelijk alternatief voor bepaalde fossiel gebaseerde kunststoffen.

Voor het onderzoek gebruikten de wetenschappers de bacterie Bacillus subtilis, een micro-organisme dat al veel wordt toegepast in industriële biotechnologie. Met behulp van CRISPR-Cas9-technologie werd het metabolisme van de bacterie aangepast om de productie van PHB te verhogen.

Daarnaast voegden de onderzoekers een gen toe dat codeert voor een enzym dat zetmeel afbreekt. Hierdoor kon de bacterie onbewerkt aardappelzetmeel direct gebruiken als grondstof voor de productie van het biopolymeer. Volgens de onderzoekers verloopt het volledige proces in één stap binnen 24 uur.

In laboratoriumproeven werd een biomassa-opbrengst van 11,3 gram per liter gerealiseerd, waarvan 5,8 gram per liter uit PHB bestond. Daarmee bereikte het materiaal een PHB-gehalte van 51,8 procent van het droge celgewicht.

De onderzoekers zien de techniek als een mogelijke route naar een efficiëntere productie van bioplastics uit goedkope en hernieuwbare grondstoffen. Verdere ontwikkeling is echter nodig voordat industriële toepassing in beeld komt.