Грядет ли эпоха биологической переработки пластиковых отходов? У ученых есть ответ

Белок паучьего шелка вызывает значительный интерес в ученой среде благодаря своему уникальному сочетанию свойств, включая высокую ударную вязкость и прочность, растяжимость, биосовместимость, термическую стабильность и другие. Исследователи из Политехнического института Ренсселера разработали первую микробную платформу для преобразования углеводородов, полученных из отходов полиэтилена, в белок шелка, аналогичный спидроину драглайна паука. Речь идет о сложном биополимере, который потенциально может использоваться в покрытиях, упаковке, волокнах и экологических приложениях, сообщает портал proplast.ru.

«Паучий шелк — это природный кевлар», — говорит Хелен Чжа, доцент кафедры химической и биологической инженерии и один из исследователей RPI, возглавляющих проект. «Он может быть почти таким же прочным, как сталь под напряжением. Однако он в шесть раз менее плотный, чем сталь, поэтому очень легкий. Как биопластик, он эластичный, прочный, нетоксичный и биоразлагаемый».

Команда RPI использовала инструменты синтетической биологии для создания нового штамма «Pseudomonas aeruginosa», который содержит геномно интегрированные рекомбинантные гены для биополимера с желаемыми свойствами. Впоследствии, исследователи продемонстрировали, что бактерии могут превращать субстраты, полученные из пластика, в материалы на основе белка. Полимер был «предварительно расщеплен» на более мелкие сегменты, чтобы позволить бактериям ферментировать материал.

Небиологические методы переработки полиэтилена, такие как каталитическая деполимеризация и пиролиз, являются энергоемкими и ограничены в продуктах, которые они могут производить, объясняют исследователи. Настоящее исследование указывает путь к использованию отходов полиэтилена для производства очень ценного биоматериала. Сейчас исследователи работают над оптимизацией рекомбинантного гена в бактериях, чтобы повысить эффективность и снизить затраты на систему.