Бактерии, вырабатывающие пластик из растений

11.03.2019

Созданы бактерии, вырабатывающие пластик из растений. Речь идет о биоразлагаемом веществе, производство которого при помощи микроорганизмов, вероятно, обойдется дешевле, чем синтез аналогов из нефти. Исходное сырье получается из древесины в качестве отходов бумажного производства.

В тканях деревьев, кустарников и трав, помимо целлюлозы, присутствует лигнин. Это трехмерный полимер, составленный, в основном, из большого количества молекул фенилпропана (С9Н10). В современных растениях он обеспечивает механическую прочность, скрепляя волокна целлюлозы, а также герметизирует организм и его клетки.

Содержание лигнина колеблется от 38% в некоторых хвойных деревьях, до 20% - в злаках. Он получается при производстве бумаги и до 98% его тут же сжигается. Оставшееся перерабатывается в топливные брикеты, а то и вовсе захоранивается в земле. Никакого более полезного применения ему люди не придумали, но и вреда от лигнина нет. Вещество не ядовито, но жить рядом с его захоронениями все равно не стоит - оно очень хорошо горит.

Трудность получения из лигнина чего-то полезного состоит в размерах его молекулы. Она очень большая и, чтобы получить из нее ароматические углеводороды, аналогичные тем, которых так много в нефти, ее надо расщепить на "кирпичики". Современная химия это, конечно, может, но сложно и дорого. Взять готовое сырье из нефти намного дешевле.

Группа ученых из американского Университета Висконсин-Мэдисон попыталась решить эту проблему. В качестве помощников ими были привлечены бактерии Novosphingobium aromaticivorans, славящиеся своими нетипичными гастрономическими предпочтениями. Первоначально они были выделены из земли, залитой нефтью, их изучение показало, что они могут перерабатывать для своих целей самые разные ароматические углеводороды. Их способностей хватило и на лигнин.

Что приспособить бактерии к делу ученые убрали из их генома три гена так, чтобы один из промежуточных продуктов разложения, наиболее подходящий для человека, стал конечным. Получив его, бактерия отправляет результат наружу и переходит к новой дозе лигнина.

Конечным результатом в этом исследовании стало вещество с труднопроизносимым названием 2-пирон-4,6-дикарбоновая кислота, к счастью для нас, более известная как PDC. Ее можно использовать для синтеза чего-нибудь еще, а можно применять непосредственно. На данный момент суммарный выход PDC составляет 59% от первоначальной массы лигнина, на авторы полагают, что технология может быть усовершенствована.

<< Назад: Охлаждение крошечной электроники до рекордно низких температур 12.03.2019

>> Вперед: Океанские тепловые волны угрожают морской жизни 11.03.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Дания построит в Северном море мощную электростанцию 25.05.2026 Северное море с его сильными и устойчивыми ветрами стало настоящим полигоном для масштабных проектов. Дания, давно лидирующая в развитии возобновляемых источников энергии, приступила к строительству самого крупного в своей истории морского ветропарка. Проект под названием Thor призван внести значительный вклад в зеленую энергетику Европы. Новый ветропарк возводится примерно в 22 километрах от западного побережья Ютландии, недалеко от города Турсминде. Реализацией проекта занимается компания RWE в партнерстве с Norges Bank Investment Management. После полного запуска в 2027 году станция сможет обеспечивать электроэнергией более миллиона датских домохозяйств. Это делает Thor не просто очередным энергетическим объектом, а важным элементом национальной стратегии по переходу на чистые источники энергии. На площадке планируется установить 72 гигантские турбины Siemens Gamesa SG 14-236 DD. Каждая из них обладает мощностью около 15 мегаватт. Общая установленная мощность ветропарка превысит 1,1 гигаватта. Высота конструкций вместе с лопастями составит примерно 266 метров, а длина одной лопасти превышает 115 метров - это больше длины стандартного футбольного поля. Такие впечатляющие размеры позволяют турбинам эффективно улавливать энергию ветра даже на большой высоте. Северное море идеально подходит для подобных проектов благодаря стабильным сильным ветрам. Однако инженерам приходится решать серьезные технические задачи. Конструкции подвергаются воздействию штормов, соленой морской воды и сильных течений. Для надежной фиксации турбин в морское дно забивают массивные фундаменты на глубину около 28 метров. Электроэнергия будет передаваться на сушу через систему подводных кабелей и морские подстанции. Проект Thor уже активно продвигается: установка первых турбин началась в 2026 году, а станция постепенно начинает выдавать первую мощность в сеть. После полного завершения он войдет в число крупнейших морских ветроэлектростанций Европы. Дания традиционно занимает лидирующие позиции в оффшорной ветроэнергетике, и новый парк станет еще одним доказательством ее технологического превосходства в этой сфере. Развитие таких масштабных объектов помогает не только увеличивать долю возобновляемой энергии, но и стимулирует развитие смежных отраслей - от судостроения и производства композитных материалов до создания высокотехнологичных рабочих мест. Кроме того, проект способствует достижению климатических целей страны и всего Европейского союза.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026