Ученые превратили ПЭТ-бутылки в программируемую микробную сборочную линию для переработки пластика.
Новый подход к пластиковым отходам
Ежегодно в мире образуется более 400 миллионов тонн пластиковых отходов, но перерабатывается лишь около 9%. Большинство существующих методов переработки ограничиваются производством одного, неизменного продукта, независимо от меняющихся потребностей. Новый подход предлагает гибкую альтернативу, рассматривая пластиковые отходы как адаптируемый ресурс.
Как это работает
Исследовательская группа под руководством профессора биоинженерии Тин Лу и старшего научного сотрудника Юаньчао Цяня модифицировала бактерию Pseudomonas putida таким образом, чтобы она расщепляла ПЭТ на пируват — молекулу, необходимую для клеточной энергии и роста большинства организмов.
Параллельно они разработали ряд специализированных микроорганизмов, каждый из которых предназначен для потребления пирувата и производства уникального конечного продукта. Эта модульная система позволяет создавать практически неограниченное количество продуктов, просто заменяя последний микроорганизм в цепочке.
Доказательство концепции
В ходе реальной демонстрации команда собрала пластиковые бутылки из собственных мусорных баков для переработки, измельчила и гидролизовала их, а затем скармливала полученный материал своей генетически модифицированной бактерии P. putida. В том же контейнере они вырастили штамм кишечной палочки, генетически модифицированный для производства индигоидина, натурального синего красителя. Кишечная палочка успешно превратила пируват в желаемый пигмент.
Бесконечные возможности
Гибкость этой системы открывает возможности для получения широкого спектра результатов, включая:
Биополимеры и ферменты для медицинского применения
- Химикаты и топливо для промышленного использования
Электроэнергия для питания электронных устройств
«Загрязнение пластиком — глобальная проблема, однако большинство современных подходов к переработке или вторичной переработке имеют узкую направленность — они превращают пластик в один, фиксированный продукт, независимо от меняющихся или разнообразных потребностей», — сказал Лу. «Наше исследование использует принципиально иной подход. Мы показываем, что пластиковые отходы можно рассматривать как универсальный ресурс, способный по запросу превращаться во множество различных ценных продуктов».
Будущие последствия
Исследователи считают, что эта концепция может превратить пластиковое загрязнение из экологической нагрузки в жизнеспособный ресурс, решая как проблемы устойчивого развития, так и проблемы общественного здравоохранения.
Справочник
Источник: Адаптировано из материалов, предоставленных Университетом Иллинойса в Урбана-Шампейн