"Vegan spinnendraad" kan plastic doen vergeten

De nieuwe methode stelt plantaardige eiwitten samen tot een nieuw materiaal dat spinnenzijde nabootst op moleculair niveau. Van de zijdedraad van de spin is geweten dat het een van de sterkste natuurlijk materialen is.

Het resultaat is een polymeer met de eigenschappen van plastic die op grote schaal kan geproduceerd worden. Bovendien kunnen aan het polymeer kleurstoffen toegevoegd worden en is het product ook waterafstotend.

Composteerbaar en oersterk

Alsof die eigenschappen nog niet goed genoeg zijn, blijkt het nieuw ontwikkelde materiaal ook composteerbaar, waar dat voor andere types van bioplastics niet altijd evident is.

Het materiaal, dat werd ontwikkeld door wetenschappers van de Universiteit van Cambridge, vereist immers geen toevoeging van chemische stoffen om het werkzaam te maken, waardoor het dus veilig kan afbreken in de natuur.

Het nieuwe product zou volgens de ontwikkelaars even sterk zijn als de meeste plastics die in huishoudens over de hele wereld worden gebruikt. Het zal gecommercialiseerd worden door Xampla, een spin-off van de Universiteit van Cambridge. Het bedrijf legt zich toe op de ontwikkeling en de productie van alternatieven voor wegwerpplastics en microplastics door gebruik te maken van voorbeelden uit de natuur en diens materialen na te bootsen.

Xampla zal later dit jaar al draagtasjes introduceren en capsules voor eenmalig gebruik die het plastic kunnen vervangen dat wordt gebruikt in alledaagse producten zoals vaatwastabletten en wasmiddelcapsules. De resultaten van de studie naar deze vervangmaterialen is verschenen in het tijdschrift Nature Communications.

Kennis over eiwitten uit Alzheimer-onderzoek

Een van de auteurs van dat onderzoek is Tuomas Knowles, hoogleraar fysische chemie en biofysica aan Cambridge, gespecialiseerd in het onderzoek naar eiwitten. Veel van zijn onderzoek focuste zich op de gevolgen van eiwitten die zich gaan ‘misdragen’ en welke gevolgen dat heeft voor de menselijke gezondheid en de ziekte van Alzheimer in het bijzonder.

“We hebben bestudeerd hoe functionele eiwitten ons gezond houden en hoe disfuncties kunnen leiden tot de ziekte van Alzheimer”, zegt Knowles. “Het was een verrassing om te constateren dat ons onderzoek ook kan bijdragen tot een oplossing voor een van de grootste problemen van dit moment: dat van de plasticvervuiling.”

Als onderdeel van hun eiwitonderzoek raakten Knowles en zijn groep namelijk geïnteresseerd in de redenen waarom materialen zoals spinnendraad zo sterk zijn. “We ontdekten dat een van de belangrijkste kenmerken die spinnenzijde zijn kracht geeft, het feit is dat de waterstofverbindingen met een zeer hoge dichtheid gerangschikt zijn.”

Vegan

Coauteur Marc Rodriguez Garcia startte daarop het onderzoek naar hoe dit kan nagebootst worden in andere, plantaardige eiwitten. De onderzoekers konden uiteindelijk met succes de structuren, zoals die in spinnenzijde worden waargenomen, nabootsen bij soja-eiwit isolaat, een bijproduct uit de sojaolie-industrie.

“Andere wetenschappers baseren zich voor hun onderzoek op de zijde zelf als vervangproduct voor plastics. Maar dat is nog altijd een dierlijk product”, zegt Rodriguez Garcia. “In zekere zin hebben wij vegan spinnenzijde ontwikkeld. Wij hebben hetzelfde materiaal gemaakt, zonder de spin.”