När plastprodukter används och kasseras, de kan dröja kvar i haven, samla i stora "sopor" och skada havslivet. En möjlig lösning, en biologiskt nedbrytbar polymer som kallas polylaktid (PLA), har hittills inte fullt ut uppfyllt sitt löfte, visar lite tecken på sammanbrott en gång i havsvatten. I en ny studie i Journal of the American Chemical Society , forskare bestämde sig för att ta itu med denna fråga genom att införliva RNA-inspirerade brytpunkter i polymeren.

Enligt vissa uppskattningar, konventionell plast kan ta hundratals år att brytas ned i havet, men ingen vet riktigt hur länge det kommer att fortsätta att störa havet. Ett ersättningsmaterial, PLA, kan tillverkas från naturliga källor, såsom majs och potatisstärkelse. Det kan snabbt brytas ned under specifika förhållanden, som vid kompostering, och används ofta i komposterbart porslin och bestick. Dock, studier av PLA i havsvatten och i mark fann inga signifikanta tecken på nedbrytning efter minst tre år. Forskare har utvecklat flera tillvägagångssätt för att göra snabbare nedbrytande PLA, men dessa har nackdelar, som att ändra materialets egenskaper. Det visar sig att vatten lätt kan bryta isär den biologiska molekylen RNA, tack vare en process som kallas transesterifiering. Så, tar inspiration från denna process, Frederik Wurm och kollegor ville introducera kemiska grupper för PLA för att underlätta för polymeren att bryta ner i havet.

Forskarna lade till brytpunkter för PLA under dess syntes genom att införliva transesterifieringsplatser som liknar dem som finns i RNA. De skapade olika versioner av den modifierade PLA, som innehåller tillräckligt med dessa platser för att stå för 3-15% av polymererna. I experiment, de nedsänkte filmer av de nya PLA:erna i konstgjort havsvatten och mätte filmens viktförändring, samt frisättning av mjölksyra, en nedbrytningsprodukt av PLA. Polymeren med den högsta koncentrationen av brytpunkter, 15%, gick sönder helt till mjölksyra efter två veckor. Polymerer med lägre koncentrationer tog längre tid, och vissa kan kräva så mycket som flera år, de beräknade. Dessa resultat visade att nedbrytningshastigheten kan skräddarsys, beroende på mängden brytpunkter i materialet. De potentiella applikationerna är inte begränsade till PLA, enligt forskarna. Att lägga till brytpunkter kan påskynda sönderdelningen av andra plastpolymerer och bli en nyckelstrategi för att förhindra ytterligare marin förorening, de skriver.