Японци измислиха как да правят чиста пластмаса от мръсни бактерии
Японски учени от Университета в Кобе измислиха по какъв начин да трансфорат бактерия във високоефективна биоразградима пластмаса. Иновацията е разказана в детайли в научното издание Metabolic Engineering. Иновативната методология e освен чиста, само че има и спомагателен капацитет - залага на една от най-често срещаните бактерии - Escherichia coli. Тайната се крие в биологичното основаване на основна съставна част, която съгласно учените може да размени обичайна технология и да постави завършек на зависимостта на пластмасата от петрола.
Повечето пластмасови опаковки в този момент са направени от PET полимер, който се състои от мономери - дълга верига повтарящи се молекулни единици. Един от основните мономери – терефталовата киселина, се получава от нефт. Тъкмо тази съставна част прави пластмасата издръжлива, само че за жалост – и неразградима. Затова учените от години търсят сурогат, който хем да е здрав, хем да може да се разгражда елементарно и да не унищожава природата.
Мнозина стигат до концепцията, че в случай че съумеят да накарат микроби да създават въпросния сурогат, могат да решат казуса. Повечето опити обаче удрят на камък.
Японските иноватори от Университета в Кобе, ръководени от доктор Шухей Нода и биоинженера доктор Цутому Танака, намират друго решение - основават ензим от широкоразпространената бактерия E.Coli. За да потвърдят, че новата концепция е по-добра от досегашните технологии, откривателите основават 2 варианта - eдиния - по остарелия способ, а другия – по нов, който включва редактиране на гени. След като зареждат всеки вариант с първоначален материал и мерят резултата, схващат, че новият способ надеждно създава здрава биоразградима пластмаса. Експериментът не минава без провокации. Един от употребяваните ензими създава мощно реактивно съединяване, с което нападна самия себе си и се деактивира. Иноваторите съумяват да преодолеят този проблем с прибавяне на спомагателна съставна част.
Включването на нова съставна част обаче автоматизирано повдига въпроса дали това няма да усложни и оскъпи вероятно огромно произвеждане. За да решат и това предизвикателство, учените подхващат надзор над Ph-то, температурата и кислорода, които вземат участие в технологията. В течение на 144 часа E.coli нараства устойчиво и създава целева молекула. Това е най-високата централизация на съставката, нужна за производството на пластмаса, постигана в миналото посредством микробна ферментация, считат учените.
Химическата иновация, разказана в Metabolic Engineering, дава вяра, че сме една крачка по-близо до стабилно всеобщо произвеждане на биопластмаси. Да се мащабира процесът и да се сътвори фабрика за микробна пластмаса, обаче не е толкоз елементарно. Учените би трябвало да измислят по какъв начин могат да контролират жив организъм, каквито са бактериите, и да го подчиняват на избрани условия.
Това не е първият път, когато откриватели стигат до извода, че могат да принудят микроби да създават пластмаса. Учени от китайския Университет за електронни науки и технологии и Института за авангардни технологии в Шънджън пробват различен метод, който разказват в сп. Nature.
Като употребяват особено създадени микроби и посредством особено основано трикомпонентно устройство, те съумяват да извлекат въглеродния двуокис от океанска вода и да го трансформират в биоразградим прекурсор за пластмаса. За задачата употребяват Vibrio natriegens - морска бактерия, известна с един от най-бързите темпове на напредък. Това я прави идеална съставна част за екологична пластмаса. Учените редактират гените на бактерията по този начин, че да може да употребява мравчената киселина от океана и да я трансформира в янтарна киселина, която е една от основните съставки, употребявани за производството на биоразградими пластмаси.
Описаната технология е удар 2 в 1 - хем отстранява непотребния въглероден двуокис от океана, хем го трансформира в нещо потребно. Цикълът се затваря, тъй като океанът непрекъснато всмуква нови количества въглероден двуокис.
Големият въпрос, който си сложили иноваторите, обаче е дали технологията може да се мащабира. За да отговорят на този въпрос, те приложили процесите в 5-литрови биореактори, а не в колби и със удовлетворение открили, че всеки съставен елемент на системата показва удивително умеене да преодолее предходни софтуерни трудности.
Едно от най-сериозните се оказва фактът, че морската вода съдържа освен въглерод, а доста повече детайли - да вземем за пример калций и магнезий. Те се утаяват и образуват котлен камък, който запушва и поврежда електрохимичните системи за премахване на въглерод. Екипът съумява да се оправи с казуса, като употребява мембрани и твърдо ядро, с цел да изолира проблематичните йони и да разреши химичните процеси да се случват. Правят го посредством подкиселяване на морска вода, което принуждава разтворения въглерод да се трансформира във въглероден двуокис, който по-късно може да бъде събран. Устройството работило за опита 536 часа непрестанно, като обработило 177 литра морска вода от залива Шънджън, като извлякло 6,54 л въглероден двуокис. За наслада на иноваторите, употребило единствено 3 квтч ток на кг въглероден двуокис, което е забележителна успеваемост и може да направи технологията стопански конкурентна.
Изчисленията посочили, че цената за непосредствено улавяне на въглероден двуокис по този метод би била около 230 $ на звук. Това не е доста по-скъпо от други технологии за хващане на въглерод, които съгласно изследване на откриватели от Станфорд е към 220 $ на звук, само че в този случай има добавена изгода от продукта.
Изглежда, въпросът в този момент е не дали, а по кое време ще се появят крайбрежни съоръжения за преработване на морска вода и превръщането ѝ в разградима пластмаса.
Повечето пластмасови опаковки в този момент са направени от PET полимер, който се състои от мономери - дълга верига повтарящи се молекулни единици. Един от основните мономери – терефталовата киселина, се получава от нефт. Тъкмо тази съставна част прави пластмасата издръжлива, само че за жалост – и неразградима. Затова учените от години търсят сурогат, който хем да е здрав, хем да може да се разгражда елементарно и да не унищожава природата.
Мнозина стигат до концепцията, че в случай че съумеят да накарат микроби да създават въпросния сурогат, могат да решат казуса. Повечето опити обаче удрят на камък.
Японските иноватори от Университета в Кобе, ръководени от доктор Шухей Нода и биоинженера доктор Цутому Танака, намират друго решение - основават ензим от широкоразпространената бактерия E.Coli. За да потвърдят, че новата концепция е по-добра от досегашните технологии, откривателите основават 2 варианта - eдиния - по остарелия способ, а другия – по нов, който включва редактиране на гени. След като зареждат всеки вариант с първоначален материал и мерят резултата, схващат, че новият способ надеждно създава здрава биоразградима пластмаса. Експериментът не минава без провокации. Един от употребяваните ензими създава мощно реактивно съединяване, с което нападна самия себе си и се деактивира. Иноваторите съумяват да преодолеят този проблем с прибавяне на спомагателна съставна част.
Включването на нова съставна част обаче автоматизирано повдига въпроса дали това няма да усложни и оскъпи вероятно огромно произвеждане. За да решат и това предизвикателство, учените подхващат надзор над Ph-то, температурата и кислорода, които вземат участие в технологията. В течение на 144 часа E.coli нараства устойчиво и създава целева молекула. Това е най-високата централизация на съставката, нужна за производството на пластмаса, постигана в миналото посредством микробна ферментация, считат учените.
Химическата иновация, разказана в Metabolic Engineering, дава вяра, че сме една крачка по-близо до стабилно всеобщо произвеждане на биопластмаси. Да се мащабира процесът и да се сътвори фабрика за микробна пластмаса, обаче не е толкоз елементарно. Учените би трябвало да измислят по какъв начин могат да контролират жив организъм, каквито са бактериите, и да го подчиняват на избрани условия.
Това не е първият път, когато откриватели стигат до извода, че могат да принудят микроби да създават пластмаса. Учени от китайския Университет за електронни науки и технологии и Института за авангардни технологии в Шънджън пробват различен метод, който разказват в сп. Nature.
Като употребяват особено създадени микроби и посредством особено основано трикомпонентно устройство, те съумяват да извлекат въглеродния двуокис от океанска вода и да го трансформират в биоразградим прекурсор за пластмаса. За задачата употребяват Vibrio natriegens - морска бактерия, известна с един от най-бързите темпове на напредък. Това я прави идеална съставна част за екологична пластмаса. Учените редактират гените на бактерията по този начин, че да може да употребява мравчената киселина от океана и да я трансформира в янтарна киселина, която е една от основните съставки, употребявани за производството на биоразградими пластмаси.
Описаната технология е удар 2 в 1 - хем отстранява непотребния въглероден двуокис от океана, хем го трансформира в нещо потребно. Цикълът се затваря, тъй като океанът непрекъснато всмуква нови количества въглероден двуокис.
Големият въпрос, който си сложили иноваторите, обаче е дали технологията може да се мащабира. За да отговорят на този въпрос, те приложили процесите в 5-литрови биореактори, а не в колби и със удовлетворение открили, че всеки съставен елемент на системата показва удивително умеене да преодолее предходни софтуерни трудности.
Едно от най-сериозните се оказва фактът, че морската вода съдържа освен въглерод, а доста повече детайли - да вземем за пример калций и магнезий. Те се утаяват и образуват котлен камък, който запушва и поврежда електрохимичните системи за премахване на въглерод. Екипът съумява да се оправи с казуса, като употребява мембрани и твърдо ядро, с цел да изолира проблематичните йони и да разреши химичните процеси да се случват. Правят го посредством подкиселяване на морска вода, което принуждава разтворения въглерод да се трансформира във въглероден двуокис, който по-късно може да бъде събран. Устройството работило за опита 536 часа непрестанно, като обработило 177 литра морска вода от залива Шънджън, като извлякло 6,54 л въглероден двуокис. За наслада на иноваторите, употребило единствено 3 квтч ток на кг въглероден двуокис, което е забележителна успеваемост и може да направи технологията стопански конкурентна.
Изчисленията посочили, че цената за непосредствено улавяне на въглероден двуокис по този метод би била около 230 $ на звук. Това не е доста по-скъпо от други технологии за хващане на въглерод, които съгласно изследване на откриватели от Станфорд е към 220 $ на звук, само че в този случай има добавена изгода от продукта.
Изглежда, въпросът в този момент е не дали, а по кое време ще се появят крайбрежни съоръжения за преработване на морска вода и превръщането ѝ в разградима пластмаса.
Източник: skandal.bg
КОМЕНТАРИ