Результатами нового исследования поделились специалисты Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук. Они рассказали, что выделили из почвы в окрестностях Красноярска бактерии, уникальные тем, что в процессе жизнедеятельности они накапливают внутри полигидроксиалканоаты – ценный биоразлагаемый полимер, аналог полипропилена. При этом с точки зрения питания данные бактерии очень неприхотливы – могут потреблять жиры из отходов рыбного производства.

Науке и ранее были известны бактерии, которые могут производить полимеры. Сложность использования этой феноменальной особенности микроорганизмов заключалась в том, что их природные штаммы обладают низкой эффективностью. Они медленно растут, плохо перерабатывают жир и выдают скромное количество конечного продукта. Однако красноярским исследователям удалось с помощью метода селекции отобрать и вырастить вариант, который наиболее эффективно потребляет жиры. Созданный учёными штамм обладает набором ферментов, позволяющих успешно расщеплять сложные жиры из рыбных отходов, не требуя их дорогостоящей предварительной обработки. При этом штамм способен синтезировать полимеры различного химического состава.

Как пояснили в Институте биофизики, который и занимался данным проектом, бактерии эффективно перерабатывают более 80 процентов жира, выделенного из отходов кильки и скумбрии, и производят до 70 процентов (от общей массы бактерии) биоразлагаемого пластика. Это лучший результат из тех, что были ранее известны науке. Попросту рекорд.

Кроме того, специалисты выяснили, как управлять свойствами получаемого материала. Добавляя в питательную среду различные вещества, они «заставили» бактерии производить разные виды пластика: от высококристалличных термопластов до эластичных резиноподобных полимеров. Это расширяет потенциальную сферу применения конечного продукта.

В институте уверены, что получение биопластика из отходов — одно из перспективных направлений в борьбе с загрязнением планеты. Оно решает сразу две проблемы: снижает уровень загрязнения окружающей среды и даёт «зелёную» альтернативу традиционному пластику. По результатам исследования учёные получили патент на изобретение.

«Этот штамм не только решает проблему отходов, но и производит востребованный продукт — биоразлагаемые полимеры с заданными свойствами, — комментирует руководитель работы, доктор биологических наук Татьяна Волова, заведующая лабораторией хемоавтотрофного биосинтеза Института биофизики СО РАН. – Такие исследования — основа для создания принципиально новых, замкнутых производственных циклов, когда отходы одной отрасли становятся сырьём для другой. Внедрение подобных технологий не только снизит стоимость производства «зелёного» пластика, но и создаст возможности для утилизации крупнотоннажных отходов рыбоконсервной промышленности с пользой, замыкая производственный цикл».

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.