Биопластик из сахарной свеклы

Еще одна идея от Красноярских ученых: как уменьшить количество пластиковых отходов. Оказывается, возможно использовать в качестве источника нужного полимера - отход сахарного производства, а именно - патоку сахарной свеклы. Ученым удалось выделить бактерий, который используют эту патоку как пищу, синтезируют ее в полимер. Причем выход полезного полимера (ПГА) достигает целых 80% от исходного количества патоки.

В синтезе используется природный штамм бактерий Cupriavidus necator. В ходе работ пришлось преодолеть многие трудности, в частности, скорректировать химический состав патоки, чтоб она стала "более привлекательна" для бактерий.

Сахара являются прекрасным ресурсом для биотехнологии и возобновляемым ресурсом для изготовления полимеров. Этот штамм бактерий способен накапливать в исходном субстрате полимеры с различным химическим составом полимеров и различными характеристиками.

Трудность заключалась в том, что эти бактерии изначально были способны использовать только фруктозу и глюкозу. А основным основным сахаром в патоке является дисахарид сахароза, недоступный бактериям. Поэтому патоку пришлось дополнительно обрабатывать. Путем гидролиза дисахарид превращали в моносахариды, доступные для бактерий. В результате обработки в составе патоки появляются фруктоза и глюкоза. Однако помимо нужных моносахаров в субстрате появлялись и вредные для бактерий минералы. Для избавления от них исследователи обрабатывали субстрат пероксидом водорода. Это позволило снизить содержание азота, кальция, железа, кремния и титана без изменения сахаристости.

Полученные ПГА обладают биоразлагаемостью и биосовместимостью, что выводит их в разряд перспективных материалов 21 века и позволяет рассматривать их в качестве конкурента известным биоразлагаемым пластикам. Перспективы использования нового пластика очень широки: от коммунального и сельского хозяйства до фармакологии.