Пластиковые отходы — одна из самых значительных экологических и экономических проблем нашего времени. Исследовательская группа представила химический и – биологический метод переработки полиэтиленовых отходов: каталитическое расщепление используется для получения карбоновых диацидов, которые впоследствии превращаются в фармакологически полезные натуральные продукты с помощью генно-инженерных грибов.
Каталитическое расщепление используется для получения карбоновых диацидов, которые впоследствии превращаются в фармакологически полезные натуральные продукты с помощью генно-инженерных грибов.
Пластиковые отходы
Пластик является неизбежной частью нашей повседневной жизни. Согласно оценкам, к 2040 году их производство в мире вырастет до 1,1 миллиарда тонн в год. Соответственно, растет и количество отходов, которые оказываются на свалках или в океанах. Эти отходы все больше угрожают нашему продовольственному снабжению и экосистемам. Особую проблему представляют полиэтилены (ПЭ). Хотя они являются наиболее распространенными пластмассами, процессы их переработки ограничены.
Те же свойства, которые делают полиэтилен прочным и полезным, препятствуют его разложению и переработке. Одна из проблем заключается в углеводородной основе, которая не имеет хорошей “точки разрыва”, при которой полимер разделяется на части определенной длины. Это приводит к образованию широких смесей малоценных продуктов.
Грибы перерабатывают полиэтиленовые отходы
Команда под руководством Трэвиса Дж. Уильямса и Клэя К. К. Ванга из Университета Южной Калифорнии, Лос-Анджелес, Калифорния, США, и Берла Окли из Университета Канзаса, Лоуренс, КС, США, представила комбинированный химический и биологический метод переработки отходов полиэтилена в ценные и сложные соединения, представляющие фармакологический интерес. На первом этапе команда каталитически преобразует полиэтилен под действием O2 для получения широкого спектра различных карбоновых диацидов. На втором этапе они “скармливаются” грибам, которые получают из них полезные натуральные продукты. Команда смогла продемонстрировать это, используя реальные отходы полиэтилена из северо-тихоокеанского гира.
После расщепления полиэтилена необходимо отделить от смеси все короткоцепочечные карбоновые диациды, поскольку они токсичны для грибов. Их можно использовать в качестве сырья для синтеза биоразлагаемых пластиков, например, для сельского хозяйства. Более длинноцепочечные диациды с более чем десятью атомами углерода можно использовать для питания грибковых культур Aspergillus nidulans.
В качестве примера веществ они получили аспербензальдегид, цитреовиридин и мутилин — природные продукты, которые являются исходным материалом для поиска лекарств для лечения таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и рак, или средств против бактерий, устойчивых к антибиотикам. С помощью этой стратегии из отходов полиэтилена можно получить широкую палитру дополнительных биологически активных веществ.