Биология

Выведен штамм бактерий, перерабатывающий лигнин в экологичные пластмассы

NIAID/Wikimedia Commons

Американские ученые «натаскали» бактерий вида Novosphingobium aromaticivorans превращать бесполезный лигнин в экологичную альтернативу пластика. Результаты исследования опубликованы в журнале Green Chemistry.

Одревеснение клеток растений — это процесс, в ходе которого промежутки между фибриллами целлюлозы клеточной стенки заполняются веществом фенольной природы — лигнином. Происходит это в механических и проводящих тканях cтвола, которым важно выдерживать значительные нагрузки, а значит, необходим запас прочности. До настоящего момента никто не придавал лигнину особого значения: его сложная химическая организация не позволяла извлекать пользу для человека. Бумажные фабрики по всему миру уже более века «халатно» сжигают его в котлах, даже не подозревая о том, что полимер может послужить ценным сырьем.

«Лигнин стоит в ряду самых распространенных источников ароматических соединений, которые могут быть использованы для производства пластмасс, — комментирует Дэниэль Ногера, сотрудник Университета Висконсина и соавтор исследования. — Проблема заключается в том, что большую и сложную молекулу лигнина, как известно, трудно разбить на составляющие».

Однако это не составило труда для бактерий Novosphingobium aromaticivorans. В процессе пищеварения микроб превращает ароматические соединения в 2-пирон-4,6-дикарбоновую кислоту. Удалив три гена из бактериальной ДНК, исследователи превратили организмы в своего рода «воронку», в которую поступает лигнин, а выходят маленькие ароматические углеродные соединения.

Пластик, изготовленный из такого материала, ничуть не хуже, а даже лучше производных нефти — PET-пластмасс. Пластиковые бутылки, изготовленые из лигнина, биоразлагаемы и не выделяют в среду гормон-подобные соединения, в отличие от своих предшественников. К тому же технология основана на переработке отходов бумажных фабрик, которые до сегодняшнего дня выбрасывали за ненадобностью.

«Нам предстоит спланировать индустриальный процесс практически с нуля, — утверждает Ногера. — Однако, если нам удастся достичь желаемого выхода продукта распада лигнина, это перевернет весь "пластмассовый" рынок».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.