Wtorek 15.06.2021

Nowy sposób na zużyty plastik? Naukowcy zamieniają plastikowe butelki na aromat waniliowy

Naukowcy znaleźli smaczne rozwiązanie naszego problemu z odpadami z tworzyw sztucznych. Wykorzystali genetyczne modyfikowane bakterie do przekształcenia plastikowych butelek w aromat waniliowy.



fot. shutterstockfot. shutterstock

Wynalezienie plastiku było jednym z najważniejszych kamieni milowych w podniesieniu standardu życia. Jednak te same cechy, które sprawiają, że plastik jest tak pożądany przez konsumentów – w szczególności jego bardzo niski koszt i wysoka trwałość – sprawiają, że jest on zmorą dla środowiska. Dlatego naukowcy na całym świecie zajmują się badaniem zrównoważonych rozwiązań rosnącego problemu ze śmieciami z tworzyw sztucznych, u źródła lub podczas przetwarzania odpadów.
Naukowcy opracowali już zmutowane enzymy, które rozkładają polimer politereftalanu etylenu stosowany w butelkach do napojów na jego podstawowe jednostki, kwas tereftalowy (TA). Teraz badaczom udało się przekształcić TA w wanilinę.

Wanilina jest szeroko stosowana w przemyśle spożywczym i kosmetycznym. Jest ważnym środkiem chemicznym używanym do produkcji farmaceutyków, środków czyszczących i herbicydów. Globalny popyt rośnie i w 2018 roku wyniósł 37 000 ton, znacznie przekraczając podaż z naturalnych ziaren wanilii. Około 85% waniliny jest obecnie syntetyzowane z chemikaliów pochodzących z paliw kopalnych.

Naukowcy z Uniwersytetu w Edynburgu w Szkocji opracowali eksperymentalną metodę, która przekształca przetworzony politereftalan etylenu (PET) — lekki plastik używany do pakowania wszystkiego, od napojów po żywność — w wanilinę, główny składnik wyekstrahowany z ziaren wanilii, który nadaje charakterystyczny smak i zapach.

Joanna Sadler z Uniwersytetu w Edynburgu, która prowadziła badania, powiedziała: „To pierwszy przykład wykorzystania systemu biologicznego do przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych w cenną chemię przemysłową, co ma bardzo ekscytujące implikacje dla gospodarki o obiegu zamkniętym”.

Stephen Wallace, również z Uniwersytetu w Edynburgu, powiedział: „Nasza praca kwestionuje postrzeganie plastiku jako problematycznego odpadu, a zamiast tego pokazuje jego wykorzystanie jako nowego zasobu węgla, z którego można wytwarzać produkty o wysokiej wartości”.

Na całym świecie co minutę sprzedaje się około 1 miliona plastikowych butelek, a tylko 14% jest poddawanych recyklingowi. Obecnie nawet te butelki, które są poddawane recyklingowi, można przekształcić głownie w włókna do produkcji odzieży lub dywanów.

W badaniach, opublikowanych w czasopiśmie Green Chemistry, wykorzystano zmodyfikowane bakterie E. coli do przekształcenia TA w wanilinę. Wallace powiedział, że naukowcy podgrzali bulion drobnoustrojów do 37 stopni przez jeden dzień. To przekształciło 79% TA w wanilinę.

Naukowcy planują ulepszać bakterie, aby jeszcze bardziej zwiększyć współczynnik konwersji. „Uważamy, że możemy to zrobić dość szybko. Mamy tu niesamowity, zrobotyzowany zakład montażu DNA. Będziemy również pracować nad skalowaniem procesu, aby przetwarzać większe ilości plastiku. Z TA można by również uwarzyć inne cenne cząsteczki, takie jak te żywane w perfumach.

Ellis Crawford z Royal Society of Chemistry powiedziała: „To naprawdę interesujące wykorzystanie mikrobiologii do poprawy zrównoważonego rozwoju. Wykorzystanie drobnoustrojów do przekształcania odpadów z tworzyw sztucznych, które są szkodliwe dla środowiska, w ważny towar, jest piękną demonstracją zielonej chemii”.

Ostatnie badania wykazały, że butelki są drugim, po plastikowych torbach, najczęstszym rodzajem odpadów, który zanieczyszcza oceany. W 2018 roku naukowcy przypadkowo stworzyli zmutowany enzym, który rozkłada plastikowe butelki, a kolejne prace wyprodukowały superenzym, który zjada plastikowe butelki jeszcze szybciej.

Dalsze badania ustalą, czy ten związek waniliowy pochodzący z plastiku jest rzeczywiście bezpieczny do spożycia.
Ekologia.pl (JS)

Bibliografia

  1. “https://www.zmescience.com/science/news-science/plastic-eating-bacteria-turns-waste-into-vanilla-flavoring/”; data dostępu: 2021-06-15
  2. “https://www.theguardian.com/environment/2021/jun/15/scientists-convert-used-plastic-bottles-into-vanilla-flavouring”; data dostępu: 2021-06-15
Ocena (4.7) Oceń:
Pasaż zakupowy