Ученые идентифицируют микробов, которые могут помочь разрушить пластмассы на основе полиуретана
banner
banner
banner
banner

Ученые идентифицируют микробов, которые могут помочь разрушить пластмассы на основе полиуретана

10
plastic

Может быть небольшой ответ на одну из самых больших проблем на планете.

Доклад немецких исследователей в журнале Границы в микробиологии , что они идентифицировали и охарактеризовали штамм бактерий, способный разрушать некоторые химические строительные блоки полиуретана.

«Бактерии могут использовать эти соединения в качестве единственного источника углерода, азота и энергии», – сказал доктор Герман Хейпипер, старший научный сотрудник Центра экологических исследований имени Гельмгольца-UFZ в Лейпциге, Германия, и соавтор новой статьи. «Этот вывод представляет собой важный шаг в возможности повторного использования трудно перерабатываемых изделий из полиуретана».

В 2015 только на полиуретановые изделия пришлось 3,5 миллиона тонн пластмасс, произведенных в Европе. Полиуретан используется во всем: от холодильников и зданий до обуви и мебели, а также во многих других областях, которые могут использовать его легкие, изоляционные и гибкие свойства.

К сожалению, полиуретан трудно и энергоемко перерабатывать или разрушать, так как большинство этих видов пластмасс представляют собой термореактивные полимеры, которые не плавятся при нагревании. Отходы в основном попадают на свалки, где они выделяют ряд токсичных химических веществ, некоторые из которых канцерогенные.

Использование микроорганизмов, таких как бактерии и грибки, для разрушения пластиков на масляной основе является постоянной областью исследований. Тем не менее, несколько исследований посвящены биодеградации полиуретанов, как в настоящей статье.

Команда из Германии удалось выделить бактерию, Pseudomonas sp. TDA1, из участка, богатого хрупкими пластиковыми отходами, который обещает атаковать некоторые химические соединения, которые составляют полиуретановые пластики.

Исследователи провели геномный анализ, чтобы определить пути деградации на работе. Они сделали предварительные открытия о факторах, которые помогают микробу метаболизировать определенные химические соединения в пластмассе для получения энергии. Они также провели другие анализы и эксперименты, чтобы понять возможности бактерии.

Этот конкретный штамм является частью группа бактерий, которые хорошо известны своей переносимостью токсичных органических соединений и других форм стресса, по словам доктора Кристиана Эберлейна из Центра экологических исследований Гельмгольца-UFZ. Он является соавтором статьи, который координировал и контролировал работу.

«Эта черта также называется толерантностью к растворителям и является одной из форм экстремофильных микроорганизмов “, – сказал он.

Исследование является частью научной программы Европейского Союза, получившей название P4SB (От пластиковых отходов к пластиковой стоимости с использованием Pseudomonas putida Synthetic Biology), которая пытается найти полезные микроорганизмы, которые могут биоконвертировать пластмассы на масляной основе в полностью биоразлагаемые. Как следует из названия, проект был сосредоточен на бактерии, известной как Pseudomonas putida.

Что касается полиуретана, то консорциум P4SB, в состав которого входит Центр экологических исследований имени Гельмгольца-UFZ, также проверяет эффективность микробов для разрушения пластиков из полиэтилентерефталата (ПЭТ), который широко используется в пластиковых бутылках для воды.

Heipieper сказал, что первым шагом любого будущего исследования Pseudomonas sp. TDA1 будет идентифицировать гены, которые кодируют внеклеточные ферменты, которые способны расщеплять определенные химические соединения в полиуретанах на основе сложных полиэфиров. Внеклеточные ферменты, также называемые экзоферментами, представляют собой белки, выделяемые вне клетки, которые вызывают биохимическую реакцию.

Тем не менее, не существует непосредственного плана по созданию этих или других ферментов с использованием методов синтетической биологии для производства биопластика. Это может включать, например, генетическое преобразование бактерий в мини-фабрики, способные превращать химические соединения на масляной основе в биоразлагаемые для планетобезопасных пластиков.

Хейпипер сказал, что для того, чтобы ученые смогли совершить этот технологический и коммерческий скачок, необходимы дополнительные «фундаментальные знания», подобные тем, которые были собраны в настоящем исследовании.

Один маленький шаг за раз.


0
Article Tags:

Оставьте комментарий

Интересное на сайте