Bitkiler de "plastik" üretebilir mi? Bitkilerden plastik üretmenin anahtarı mühendislik ürünü mikroorganizmalardır!
Brocade Garden: Bu makale biyokimyasaldır
Bazı genetik düzenlemeler yoluyla, hidrokarbon iştahı olan bir toprak bakterisinin, yenilenebilir ancak sinir bozucu kullanılmayan bir kaynağı her yerde bulunan bir plastik ikame maddesine dönüştürerek biyolojik bir fabrika haline gelmesi bekleniyor. Wisconsin Üniversitesi-Madison enerji tarafından finanse edilen Great Lakes Biyoenerji Araştırma Merkezi'ndeki araştırmacılar gibi
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Odunsu bitkileri yakıt ve diğer kimyasalların üretimi için petrol yerine ikame etmeyi umuyorlar ve bitkilerin hücre duvarını oluşturan selülozdaki şekeri arıyorlar. Bu şekerleri elde etmek için yapılan çalışmaların çoğu, hücre duvarındaki selüloz ve diğer kimyasal bileşenler arasındaki boşluğu dolduran bir polimer olan ligninin sıyrılmasını içerir.
Boko Park-Bilim Popülerleştirme: Bu, çok sayıda yararlı selüloz bırakır, ancak aynı zamanda çok fazla lignin bırakır ve lignin hiç bu kadar değerli olmamıştır. Bir asırdan fazla bir süredir kağıt fabrikaları kağıt yapmak için odundan lignin çıkarıyor, ancak ligninin çok az değeri olduğunu ve sadece kağıt fabrikasının kazanında yakılabileceğini buldu. Wisconsin-Madison Üniversitesi'nde inşaat ve çevre mühendisliği alanında yüksek lisans öğrencisi olan Miguel Perez şunları söyledi: Para dışında lignin her şeyi yapabilir. Ancak Novosfin Gobin aromatik misk kedisini onun kadar bilmiyor olabilirler. Perez, inşaat ve çevre mühendisliği profesörü Daniel Noguera ve GLBRC ve Wisconsin Enerji Enstitüsü'nden meslektaşları Green Chemistry dergisinde bir makale yayınladılar.
- Wisconsin-Madison Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olan Alex Linz, N. kokulu meyve orkide (sarı) çizgili bir tabak üzerinde çalıştı. Aromatik meyve orkidesi, yenilenebilir bir kaynağı (bitki hücrelerindeki lignin) petrol bazlı plastiklerin yerine geçebilecek bir toprak bakterisidir. Resim: Chelsea Mamott, GLBRC
N. kokulu misk ağacının lignini daha değerli ürünlere dönüştürmek için nasıl kullanılacağını araştırın. Noguera şunları söyledi: Lignin, petrol dışında dünyadaki en bol aromatik bileşik kaynağıdır. Bununla birlikte, bu devasa ve karmaşık lignin molekülünün yararlı bileşenlere etkili bir şekilde ayrıştırılmasının zor olduğu iyi bilinmektedir. Bakterilere giren bu ilk ayrımdır ve gelişen toprak, petrol ürünleri ile kontamine olduktan sonra aromatik bileşikler bakımından zengindir. Diğer mikroorganizmaların seçtiği ve seçtiği yerde, aromatik misk, lignin içindeki aromatik hidrokarbonların biyolojik hunisidir. Benzersizliği, hemen hemen tüm farklı odunözlerini daha küçük aromatik hidrokarbonlara ayrıştırabilmesidir. Daha önce denenmiş olan diğer mikroorganizmalar, ligninde bulunan çeşitli aromatik bileşikleri sindirebilmektedir.Bu mikroorganizma ile karşılaşıldığında, birçok bileşiği iyi bir şekilde parçalayabilmiştir. Bu, bu mikroorganizmayı çok umut verici kılar.
Sindirimi sırasında, mikroorganizmalar bu aromatik bileşikleri 2-pirol-4,6-dikarboksilik aside dönüştürür - daha kolay yönetilebilen isim PDC'dir. Araştırmacılar, mikroorganizmalardan üç geni çıkararak orta PDC'yi hattın sonuna çevirdi. Bu mühendislik ürünü bakteriler, içine farklı ligninin girdiği ve PDC'nin buradan aktığı bir huni haline gelir. Japon biyomühendisler, tüketici ürünleri için faydalı olacak çeşitli malzemeler oluşturmak için PDC'yi kullandılar. Çalışmalar, bu bileşiğin performansının PET polimerlerindeki en yaygın petrol bazlı katkı maddeleriyle aynı veya hatta onlardan daha iyi olduğunu bulmuştur. PET polimeri, plastik şişeleri ve sentetik elyafları içerir ve şu anda dünyada üretilen en yaygın polimerdir. Bu, PDC'nin elde edilmesi daha kolay olduğu sürece plastiklere (çevrede doğal olarak ayrışan ve hormon benzeri bileşikleri görmeyen) çekici bir alternatif olacaktır.
- Mikroskop altındaki N. aromatik misk kedisi, orijinal olarak petrol ürünleri ile kirlenmiş topraktan izole edildi.GLBRC'de bilim adamları ile buluştuğunda, zaten faydalı bir iştah vardı. Mikroorganizmaların genetik modifikasyonu, yenilenebilir plastik endüstrisini başlatabilir. Resim: GLBRC
Bunu yapabilecek endüstriyel bir süreç yoktur, çünkü mevcut rotada PDC'ye ulaşmak zordur. Ancak selülozdan biyoyakıt yaparsak, lignin (geçmişte sıklıkla yakılan bir şey) üretmek, lignini etkili bir şekilde PDC'ye dönüştürebilir ve bu da bu bileşik için endüstriyel uygulama pazarını değiştirebilir. Şu anda, aromatik misk kedilerinin genetik mühendisliği varyantları, lignin içindeki potansiyel olarak yararlı bileşiklerin en az% 59'unu PDC'ye dönüştürebilir. Ancak bu yeni araştırma daha büyük bir potansiyel gösteriyor ve Perez'in amacı mikroorganizmaları daha fazla kontrol etmek. Bu boru hattı yeterli hızda ve yeterli çıktı ile üretilebilirse yeni bir endüstri yaratmak mümkündür.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Wisconsin-Madison Üniversitesi / Chris Barncard
Referans Dergi Literatürü: "Yeşil Kimya"
DOI: 10.1039 / C8GC03504K
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)
