В недавнем исследовании, опубликованном на сайте Эдинбургского университета, ученые продемонстрировали весьма перспективные результаты научной работы, которые были получены в части биоразложения пластиковых отходов. Здесь, модифицированная кишечная палочка (Escherichia coli), которая способна химически взаимодействовать с молекулами терефталевой кислоты, полученной из полиэтилентерефталата (ПЭТ), преобразует ее в ванилин посредством ряда уникальных химических реакций. Данный метод, описанный в журнале Green Chemistry, предлагает инновационный подход к утилизации вторичного пластика с одновременным получением ценного ароматического соединения – ванилину, придавающего характерный вкус и запах ванили. Данное исследование не только открывает путь к устойчивому сокращению количества пластиковых отходов, но также представляет собой потенциальную возможность для увеличения производства (и потребления) продуктов, содержащих ваниль.

Бактерия E. coli (кишечная палочка)

ПЭТ — это тип пластика, который обычно используется для изготовления одноразовых пластиковых бутылок и одноразовых контейнеров для еды. Получают его из невозобновляемых материалов. Современные методы переработки разбивают ПЭТ только на составные части, одной из которых является терефталевая кислота.

Затем они используются для производства либо большего количества ПЭТ, либо пластика вторичной переработки, что по-прежнему способствует загрязнению. Учитывая, что ежегодно производится около 50 миллионов тонн отходов ПЭТ, крайне важно найти более эффективный и устойчивый метод.

В результате чего команда применила кишечную палочку и смогла добиться 79-процентного превращения терефталевой кислоты в ванилин. Они также продемонстрировали процесс превращения старой пластиковой бутылки в ванилин, добавив кишечную палочку к разложившимся пластиковым отходам.

“Это первый пример использования биологической системы для переработки пластиковых отходов в ценный промышленный химикат, что имеет довольно интересные последствия для циклической экономики. Результаты нашего исследования демонстрируют настоящую силу синтетической биологии для решения реальных проблем”, — отметила Джоанна Садлер, ведущий автор исследования.

Хотя исследователи утверждают, что полученный ванилин пригоден для употребления в пищу, это еще предстоит проверить и провести дальнейшие испытания.

Однако ванилин можно использовать не только для приготовления мороженого или молочных коктейлей. Он также используется в косметической промышленности и является важным химическим веществом, используемым в гербицидах и чистящих средствах.

Таким образом, несмотря на то, что ученые пока не делают мороженого из пластиковой бутылки, этот гениальный способ сократить количество отходов ПЭТ может принести огромную пользу окружающей среде и решить нашу текущую проблему с пластиком. А мороженое — это уже вишенка на торте.

Почему это важно

• 50 млн тонн пластиковых отходов в год — серьезная угроза экологии и экономике. И хотя ПЭТ можно перерабатывать, снова делая пластиковые вещи, сам пластик никуда не девается. Просто оказывается на свалке чуть позже.
• Ванилин — штука ценная не только в кулинарии. Его используют для производства косметических средств, гербицидов, чистящих средств и пеногасителей. В 2018 году потребность в нем была на уровне 37 тыс.тонн, но только шестая часть была получена из собственно семян ванили. Остальной объем ванилина — синтетический из нефтехимического сырья.

По утверждениям команды, ванилин, полученный из ПЭТ, можно употреблять в пищу, но нужны будут еще дополнительные исследования. Хотя для гербицидов, наверное, это не так важно. Так что возможность сделать синтетический ванилин еще и полезным для экологии — действительно интересное решение. Ну и дополнительное продвижение синтетической биологии, которое нужно ученым.

UPD В статье была ошибка: потребность в 12 тыс.тонн ванилина была в 2002 году. В 2018 – уже 37 тыс. тонн. Спрос растет, так что перспективы у такого способа производства есть.

Источники: https://habr.com/