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:

К НЕПРЕРЫВНОМУ ЦИКЛУ: будущее переработки пластмасс

News image

Пример, представленный в виде диаграммы, изображен на рисунке 1 - Примеры линейных операций. Данные методики быстро развиваются не для того, чтоб...

РАЗВИТИЕ RFID-ТЕХНОЛОГИЙ: листы двухмерной коммуникации

News image

Сети передачи данных стали неотъемлемым средством связи в повседневной жизни. Традиционная коммуникационная технология представлена двумя типами: од...

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...

БИОКАУЧУКИ LANXESS

News image

Сейчас, после того как LANXESS, крупнейший мировой производитель синтетического каучука, инвестировал 17 миллионов долларов США в первоначальное пуб...

Новые продукты оргсинтеза:

ТЕХНОЛОГИЯ DUPONT ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООЛЕИНОВЫХ СОЕВЫХ МАСЕЛ

News image

DuPont запатентовала технологию получения высокоолеинового соевого масла, обладающего высокой окислительной стабильностью. Это масло имеет содержание С18 : 1 более 65% доли жирных кислот. Масло и...

ЖИДКОСТИ GLYSANTIN®: защита от BASF

News image

Замерзающие стекла автомобилей напоминают нам о наступлении самого холодного времени года. Эксплуатация транспортных средств при низких температурах воздуха предъявляет повышенные требования к охлаж...

ГЛУБОКАЯ ПЕРЕРАБОТКА УГЛЯ: перспективы и инновации

News image

В июле 2008 года по инициативе энергетиков администрация Кемеровской области обязала угольные компании Кузбасса сменить приоритеты. Первоочередными стали отгрузки топлива на ТЭЦ, а об исполнении экс...

Авторизация



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

Великие химики:

ЗИГМОНДИ (Zsigmondy), Рихард Адольф

News image

Немецкий химик Рихард Адольф Зигмонди (Жигмонди) родился в Австрии, в Вене, в семье Ирмы (фон Закмари) и Адольфа Зигмонди, у которых было четверо де...

ВИЛАНД (Wieland), Генрих Отто

News image

Немецкий химик Генрих Отто Виланд родился в Пфорцхайме, в семье фармацевта Теодора Виланда и Элизы (Блом) Виланд. Получив начальное и среднее образо...

Институты химии:

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

News image

История Института начинается за много лет до его формального рождения в 1945 году, когда он получил название «Институт физической химии». Фактически...

Институт химии и химической технологии СО РАН

News image

1. Президентские программы Грант Президента РФ по государственной поддержке ведущих научных школ: Соглашение № 02.120.21