Bir araştırma ekibi, polietilen tereftalatın (PET) depolimerizasyonu için yenilikçi bir çözüm sunmuştur. Bu çözelti, termofilik bakteri Clostridium termosellemine dayanan tasarlanmış bir tam hücreli biyokatalizör kullanır.
Yayınlandı Tehlikeli Maddeler Dergisibu çalışma% 96,7’lik etkileyici bir evcil hayvan dönüşüm oranını sergilemekte ve plastik kirliliği ele almak ve dairesel bir ekonomiyi desteklemek için umut verici bir yöntem sunmaktadır.
Yaygın bir fosil bazlı plastik olan PET, düzenli depolama alanlarındaki kalıcılık nedeniyle önemli çevresel zorluklar ortaya çıkar. PET’in dairesel kullanımının elde edilmesi, petrol kaynaklarına bağımlılığı azaltmak, karbon emisyonlarını düşürmek ve plastik atıkların azaltılması için gereklidir.
Önceki araştırmalar evcil hayvan bozucu enzimler geliştirmeye odaklanırken, tüm hücre biyokataliz, yerinde enzim üretimi, basitleştirilmiş iş akışları ve büyük ölçekli plastik geri dönüşümde yüksek verimlilik de dahil olmak üzere avantajları için dikkat çekmiştir.
Bu çalışma, yayınlanan önceki çalışmalara dayanmaktadır. Mikrobiyal biyoteknolojiAraştırma ekibi ilk olarak tam hücreli katalitik evcil hayvan depolimerizasyonu kavramını gösterdi. Bu çalışmada, genetik olarak tasarlanmış C. termoselum, yüksek sıcaklıkta PET depolimerizasyonu için bir plazmid yoluyla yaprak kompost kesinazını (LCC) eksprese etti.
Bu çalışmada, araştırmacılar LCC’yi doğrudan C. termosellemin kromozomuna entegre ederek stabil enzim ekspresyonunu sağladılar. LCC varyantları ve birlikte eksprese eden hidrofobik modülleri ekleyerek sistemi daha da geliştirdiler.
Reaksiyon koşullarını optimize ederek ve pH’ı kontrol ederek, araştırmacılar, ara ürün mono (2-hidroksietil) tereftalatın (MHET) minimal birikimi ile PET depolimerizasyon verimliliğinde önemli bir iyileşme sağladılar.
Ön işlem gören PET şişe parçacıkları ile test edildiğinde, eklenen PET’in yaklaşık% 97’si, yeni plastik veya yüksek değerli kimyasalların üretilmesinde kullanılan anahtar bir monomer olan tereftalik aside (TPA) dönüştürüldü. Bu yüksek performans seviyesi, sistemi PET geri dönüşümü için umut verici bir yeşil çözüm olarak konumlandırır.
Ek olarak, C. termoselum doğal olarak selülozu bozabilir, bu da pamuk lifleri ve PET içeren karışık tekstil atıklarını doğrudan işlemek için potansiyel bir aday haline getirir.
Araştırma, Çin Bilimler Akademisi, Nanjing Tech Üniversitesi ve Greifswald Üniversitesi Qingdao Biyoenerji Enstitüsü ve Biyoproşess Teknolojisi arasında bir işbirliğiydi.
