Project
MEDALE: degradatie van persistente chemicaliën door adaptieve laboratoriumevolutie
Op dit moment worden veel nuttige en geavanceerde moleculen, zoals PFAS, organische oplosmiddelen en hormonen, breed toegepast. Na verloop van tijd komen deze componenten, aan het einde van hun levensduur, in het oppervlakte- of grondwater terecht en kunnen ze zich op deze manier ophopen in bijvoorbeeld voedselgewassen. Sommige van deze stoffen vertonen nauwelijks biologische afbraak in het aquatisch milieu en hopen zich op in het milieu, of erger nog, in het menselijk lichaam (bijvoorbeeld bij PFAS).
In de PPS MEDALE onderzoekt een breed consortium van industriële partners en kennisinstituten de potentie om het scala aan enzymatische omzettingen en afbraakroutes aanwezig in micro-organismen in te zetten voor afbraak van persistente chemicaliën. We richten ons hierbij op plaatsen waar geconcentreerde hoeveelheden van 3 representatieve chemicaliën voorkomen, te weten hormoonresten afkomstig uit medicijnen in rioolwater, organische oplosmiddelen uit afvalwater van de farmaceutische industrie en perfluoroalkyl verbindingen (PFAS) uit proceswater van de papierindustrie. We zetten adaptive laboratory evolution (ALE) in om enzymatische omzetting en biodegradatieroutes te optimaliseren via genetische veranderingen die op natuurlijke wijze plaatsvinden.
Deze unieke manier van genbewerking maakt het mogelijk om de mutaties te identificeren die leiden tot een optimale enzymatische route voor de afbraak van zorgwekkende verbindingen. De ontwikkelde tools kunnen worden ingezet als een betaalbaar en snel generiek R&D-hulpmiddel voor de ontwikkeling van micro-organismen of enzymen die de biologische afbraak van vrijwel elke gewenste verbinding mogelijk maken.
MEDALE heeft als doel om de potentie van ALE voor de afbraak van persistente verbindingen aan te tonen en te verbeteren. We verwachten dat deze technologie de mogelijkheden voor biodegradatie met micro-organismen in bredere zin, en dus ook voor andere, verbindingen zal vergroten. De verkregen kennis zal publiek toegankelijk worden gemaakt door middel publicaties, waardoor een brede inzet voor biodegradatie mogelijk wordt gemaakt.