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:

Новый способ отбелки зубной эмали

News image

Учёные-химики из КНР использовали комбинацию полиакриламида, полиэтиленоксида и фторапатита с целью получения пленки, способной вернуть зубам белый...

ПЕРЕРАБОТКА ПЛАСТМАСС: методы нейтрализации статического электричества

News image

Статическое электричество возникает в случае нарушения внутриатомного или внутримолекулярного равновесия вследствие приобретения или потери электрон...

ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ ЗДАНИЙ УГЛЕВОЛОКНИСТЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

News image

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

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ГОРНОЙ ДОБЫЧЕ

News image

Руда добывается либо подземной проходкой выработки по породе, либо же снятием слоя за слоем почвы и прохождением сквозь горные породы с помощью техн...

Новые продукты оргсинтеза:

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 ...

ФУМАРОВАЯ КИСЛОТА

News image

Продукт не токсичен. Фумаровая кислота широко используется в кормлении птицы. Установлено 5 основных функций фумаровой кислоты в организме птицы: 1. Легкодоступный источник и активатор образовани...

ПЕКТИНЫ: свойства, получение, применение

News image

Пектины классифицируют по степени метоксилирования (степени этерификации - СЭ) - отношению количества метоксильных групп –ОСН3 ко всем кислотным остаткам в молекуле. СЭ делит все промышленные ви...

Авторизация



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

Великие химики:

ВААГЕ (Waage), Петер

News image

Норвежский химик Петер Вааге (правильнее – Воге) родился в г. Флеккефьорд. Изучал медицину и минералогию в университете Кристиании (ныне Осло); посл...

ГАБЕР (Haber), Фриц

News image

Немецкий химик Фриц Габер родился в г. Бреслау (ныне г. Вроцлав, Польша) и был единственным сыном Зигфрида Габера и его первой жены, его кузины Паул...

Институты химии:

Новосибирский институт биоорганической химии СО РАН

News image

Новосибирский институт биоорганической химии СО РАН был организован 1 апреля 1984 года на базе Отдела биохимии Новосибирского института органической...

Институт проблем химической физики

News image

Общая численность сотрудников Института - 1092 человек. В составе института 10 научных отделов, более 80 лабораторий и самостоятельных групп, а т...