Ученые близки к созданию экологически чистого пластика
Бактерии, поглощающие серу, открывают путь к использованию не содержащих ископаемое топливо пластмасс. Пластик — это материал, оказывающий серьезное воздействие на окружающую среду: от крошечных загрязняющих океан частиц, до первоначального производства. Недавно ученые совершили прорыв, который может открыть более экологически чистые формы производства пластмасс, с открытием бактериальной системы, которая генерирует один из ключевых строительных блоков материала посредством естественного метаболического процесса.
Исследование проводилось учеными из Университета штата Огайо и сосредоточено на химическом этилене, который используется в качестве отправной точки при производстве почти всех пластмасс. Для его получения производители в настоящее время используют компоненты сырой нефти или природного газа, которые добываются с помощью энергоемких процессов. Но недавние исследования начали направлять ученых к более экологичным вариантам. Было обнаружено, что некоторые бактерии производят этилен, но для их работы требуется кислород, что является проблемой, как объясняет старший автор нового исследования Роберт Табит.
«Кислород плюс этилен взрывоопасен, и это серьезное препятствие для его использования на производстве», — говорит Табит. «Но обнаруженная нами бактериальная система для производства этилена работает без кислорода, и это дает нам значительное технологическое преимущество». Ранее мы писали о том, почему необходимо уменьшить использование пластика.
Табит и его команда изучали вид бактерий Rhodospirillum rubrum и обнаружили, что, метаболизируя серу, они естественным образом производили этилен. Изучив лежащие в основе этого механизмы команда определила группу белков и новые метаболические реакции, которые привели к производству неожиданно большого количества этилена.
«Это был результат, который мы не могли предсказать за миллион лет», — говорит Табита. «Признавая промышленное и экологическое значение этилена, мы приступили к этим совместным исследованиям и впоследствии открыли совершенно новую сложную ферментную систему. Кто бы мог в это поверить? »
Исследования все еще находятся на начальной стадии, и команда пока изучает процесс только в лаборатории. Но с открытием нового природного источника важного строительного блока для пластмасс исследователи надеются создать более экологически чистые формы пластика, которые полностью покончат с ископаемым топливом. Сроки разложения пластика являются ключевой проблемой, которую пытаются решить лучшие умы человечества.
«Возможно, мы преодолели серьезный технологический барьер для производства большого количества газообразного этилена, который мог бы заменить источники ископаемого топлива при производстве пластмасс», — говорит ведущий автор исследования Джастин Норт. «Предстоит еще много сделать, чтобы вывести эти штаммы бактерий, чтобы производить промышленно значимые количества газообразного этилена. Но это открывает дверь к дальнейшему прогрессу».
