Современная химия




НОВЫЙ ШАГ В ПОЛУЧЕНИИ БИОПОЛИМЕРОВ

новый шаг в получении биополимеров

Преобразовать все основные виды сахара, содержащиеся в овощах, фруктах и садовых отходах, в высококачественную экологичную продукцию, например в биопластики, - можно с помощью специально полученных бактерий. Этого удалось достичь

Теоретически превращение картофельных очисток в солнцезащитные очки или тростникового сахара в бамперы для машин возможно уже достаточно давно. Существующие технологии, однако, не очень эффективны, поскольку только малая часть Сахаров может быть преобразована в ценную продукцию. С помощью изменения пищевых предпочтений бактерий и их специального «обучения» ученый добился успеха в преобразовании Сахаров, содержащихся в перерабатываемых материалах, без образования биоотходов.

Перерабатываемым материалом являлась лигноцеллюлоза - сложная комбинация лигнина и целлюлозы, присутствующая в стеблях и листьях растений. Идеальным сырьем для такой переработки являются отходы органичес­кого происхождения, образующиеся при производстве пищевой продукции. Гидролиз лигноцеллюлозы разрывает длинные цепочки Сахаров. Эти молекулы Сахаров в дальнейшем могут быть обработаны бактериями и другими микроорганизмами для создания химических веществ, которые могут быть основой биопластиков. Одним из преимуществ этого процесса является возможность использования ценной части сельскохозяйственной продукции в пищевых целях, а образующихся отходов - для получения биопластиков.

Снижение стоимости переработки

Сравнивая переработку сельскохозяйственных и садовых отходов, ученый отмечает: «К сожалению, производство биопластиков из отходов органического происхождения по-прежнему является достаточно дорогостоящим процессом, поскольку отходы утилизируются не полностью.

Предварительная обработка таких отходов приводит к образованию различных видов Сахаров, таких как глюкоза, ксилоза и арабиноза. Эти три вида Сахаров составляют более 80 % Сахаров отходов органического происхождения».

Проблема состоит в том, что вид бактерий, с которыми работает ученый, Pseudomonas putida S12 может перерабатывать только глюкозу, а не ксилозу или арабинозу. В результате четверть Сахаров остаются непереработанными.

Чтобы сократить издержки производства биопластиков, необходимо «обучить» бактерии перерабатывать ксилозу и арабинозу.

Энзимы

Ксилозу необходимо «подготовить» к процессу ее переработки бактериями Pseudomonas putida S12. Это может быть сделано с помощью энзимов. Бактерии генетически модифицированы посредством встраивания определенных фрагментов ДНК в клетку, что позволяет им производить энзимы, помогающие превращению ксилозы в молекулы, с которыми «работают» бактерии Pseudomonas putida S12.

Ученый заявил, что ему удалось достичь этого с помощью введения двух генов, взятых у другой бактерии - Е. Coli.

Дальнейшее развитие

Ученый указывает, что данный подход работает, хотя и является не очень эффективным: в ходе проведенных экспериментов было переработано не более 20% ксилозы, содержавшейся в сырьевом материале. Впоследствии модифицированные бактерии смогли переработать больше ксилозы. Ученый добился этого, используя эволюционные процессы - он отбирал те бактерии, которые показывали наилучшие результаты.

После трех месяцев непрерывных экспериментов, направленных на повышение эффективности переработки Сахаров, с использованием указанных эволюционных методов бактерии смогли достаточно быстро переработать всю ксилозу, содержащуюся в сырье. «Удивительно, что они также перерабатывают и арабинозу. Таким образом, эти бактерии перерабатывают все три основных вида Сахаров, содержащиеся в отходах органического происхождения», - отметил ученый.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ ЗДАНИЙ УГЛЕВОЛОКНИСТЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

News image

Углеродные волокна (УВ) – органический материал, содержащий 92 - 99,99 % углерода. Углеродные волокна получают путем ступенчатой термообработки разл...

PIR-ПЕНОПЛАСТЫ

News image

Они обеспечивают повышенную теплoстойкость, огнестойкость, устойчивость к воздействию химических веществ и размерную стабильность. В процессе про...

ПОКРЫТИЯ из ПОЛИВИНИЛИДЕНФТОРИДА (PVDF)

News image

PVDF обладает долговременной устойчивостью к воздействию ультрафиолетовых лучей, прекрасной устойчивостью к воздействию сильнодействующих химических...

ОБРАБОТКА ПОЛИМЕРА УГЛЕКИСЛЫМ ГАЗОМ

News image

Исследователи Фраунгоферовского Института Безопасности Окружающей среды и Энергетических технологий (UMSICHT) в Оберхаузене, преследуя новую идею ис...

Новые продукты оргсинтеза:

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРАХМАЛА

News image

Этот процесс называется осахариванием и может происходить под действием ферментов или минеральных кислот (HCl, H2SO4). Крахмалу свойственно набухание – это способность медленно и в определенной м...

ПИЩЕВЫЕ КРАСИТЕЛИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

News image

Всего в России производством пищевых красителей занимаются 5 предприятий. Это – ЭкоКолор, Гиород, Экоресурс, Тереза-Интер, Биолайн. 1. ЭКОКОЛОР Выпускают пищевые красители следующих видов: • Анна...

ПРИМЕНЕНИЕ ЖИРНЫХ СПИРТОВ В МОЮЩИХ СРЕДСТВАХ

News image

Дерево высших жирных спиртов исключительно мощное и ветвистое . Объясняется это тем, что в их молекулах содержится легко уязвимая гидроксильная группа, которая либо вся целиком, либо атом водо...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новинки полимеров - НОВЫЙ ШАГ В ПОЛУЧЕНИИ БИОПОЛИМЕРОВ

Великие химики:

ВИРТАНЕН (Virtanen), Арттури Илмари

News image

Финский биохимик Арттури Илмари Виртанен родился в Хельсинки, в семье Серафимы (Изотало) Виртанен и Каарло Виртанен. Окончив классический лицей в Ви...

БАЙЕР (Baeyer), Адольф фон

News image

Немецкий химик Иоганн Фридрих Вильгельм Адольф фон Байер родился в Берлине. Он был старшим из пяти детей Иоганна Якоба Байера и Евгении (Хитциг) Бай...

Институты химии:

Институт химии растворов (ИХР РАН)

News image

Институт химии растворов (ИХР РАН)- это единственное научное учреждение Российской академии наук, основным направлением научно-исследовательской дея...

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

News image

Институт элементоорганических соединений Российской Академии наук был организован в 1954 г. Огромный вклад в его создание внес выдающийся ученый, ...