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:

ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЖКХ

News image

По оценкам ЦЭНЭФ, реализация энергосберегающих мер в ЖКХ может привести к экономии энергии до 70%. Повышение энергоэффективности всей отрасли ЖКХ с ...

АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ: пластмассы заменяют металл

News image

Одним из примеров успешного решения данной проблемы может служить новый специальный полиамидный ( PA ) продукт Ultramid ® Endure , созданный специал...

ПОКРЫТИЯ из ПОЛИВИНИЛИДЕНФТОРИДА (PVDF)

News image

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

ИННОВАЦИИ BASF: пополнение серии Kollicoat

News image

Продукт Kollicoat® Smartseal30D– активная защита, упрощающая и ускоряющая создание плёночных оболочек

Новые продукты оргсинтеза:

BAYER SCHERING PHARMA: 50 лет инноваций в контрацепции

News image

1 января 1960 года, компания Bayer Schering Pharma (в то время Schering) зарегистрировала свой первый гормональный контрацептив.

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА: история применения

News image

Гиалуроновая кислота лежит в основе многих препаратов, применяемых в косметологии для устранения морщин и увеличения объема губ

РОЛЬ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В СОСТАВЕ УДОБРЕНИЙ

News image

Элементы питания с приставкой «микро» оказывают макроэффект, если они обеспечивают необходимый баланс питания. Данное обстоятельство является ключевым при выборе и способе применения минеральных ...

Авторизация



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

Великие химики:

ВИЛЬШТЕТТЕР (Willstatter), Рихард Мартин

News image

Немецкий химик Рихард Мартин Вильштеттер родился в Карлсруэ, в семье торговца тканями Макса Вильштеттера и Софьи (Ульман) Вильштеттер. Он окончил шк...

ЖЕРАР (Gerhardt), Шарль Фредерик

News image

Французский химик Шарль Фредерик Жерар родился в Страсбурге в семье банковского служащего. Окончив протестантскую семинарию в возрасте 15 лет, посту...

Институты химии:

ИГЕМ РАН

News image

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии Наук – ведущий научно-исследовательский институт Ро...

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

News image

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН организован в 1957 году в соответствии с Постановлением АН СССР № 607 от 09