Сибирские биотехнологи снизили стоимость производства разлагаемого биопластика

Биотехнологи из Сибири создали новую методику «выращивания» биопластиков, позволяющих использовать для их синтеза не дорогостоящие сахара, а относительно дешевый глицерин. Первые итоги ее применения были представлены в журналах Biomacromolecules и Applied Microbiology and Biotechnology, сообщают РИА Новости.

«Мы разработали по-настоящему эффективную и относительно недорогую технологию создания биопластиков на новом субстрате. Она успешно масштабирована в условиях уникального для России опытного производства в университете. Мы превзошли результаты, ранее полученные на сахарах, и известные зарубежные решения», — заявила Татьяна Волова, профессор Сибирского федерального университета в Красноярске.

Помимо классических полимеров и пластмасс, состоящих из различных углеводородов и почти не разлагающихся при попадании в природу, ученые достаточно давно научились изготавливать так называемые биополимеры, используя продукты жизнедеятельности микробов.

Многие бактерии, к примеру, Azotobacter chroococcum, умеют запасать питательные вещества в виде так называемых полигидроксиалканоатов — бесконечных цепочек из сахаристых и жировых веществ. Эти соединения можно использовать в качестве биоразлагаемой замены пластика, а сами микробы в данном случае становятся «фабриками» для их производства.

Как правило, ученые получают подобные биополимеры, используя достаточно простую методику. Сначала микробы питаются одним «кормом» и активно размножаются, а затем ученые вводят в их питательную среду те вещества, из которых формируются полимеры, лишают их микроэлементов, необходимых для деления, и ждут, пока бактерии почти полностью не будут заполнены будущей разлагаемой пластмассой.

Подобный подход позволяет достаточно быстро получать большие количества биополимеров, однако у него есть один большой недостаток. Для их производства бактериям нужны достаточно дорогие сахара и жиры, из-за чего биоразлагаемые пластики сегодня применяются в основном в медицине и в дорогостоящих товарах.

Российские и зарубежные биотехнологи давно пытаются «отучить» микробов от подобной недешевой диеты и заставить их использовать более доступные виды сырья, к примеру, глицерин или другие отходы от производства биотоплива и прочей продукции растительного происхождения.

Бактерии, способные питаться этим спиртом, уже были открыты, однако первые опыты с ними показали, что качество производимого биопластика резко падает, если в глицерине содержатся определенные примеси, такие как соль, от которых достаточно сложно избавиться.

Волова и ее коллеги решили эту проблему, изучая то, как меняется поведение различных видов бактерии из рода Cupriavidus при добавлении в их среду обитания глицерина разной степени очистки. Эти микробы достаточно широко используются в производстве биопластиков и они отличаются высокой «всеядностью», что давно привлекает создателей альтернативных видов биопластика.