باکتری ترموفیل به نرخ تبدیل بالایی برای بازیافت پلاستیک دست می‌یابد
یک تیم تحقیقاتی راه حلی نوآورانه برای پلیمریزاسیون پلی اتیلن ترفتالات (PET) معرفی کرده است. این محلول از یک بیوکاتالیست سلولی مهندسی شده بر پایه باکتری گرمادوست کلستریدیوم ترموسلوم استفاده می کند.
این مطالعه که در مجله ای منتشر شده است، نرخ تبدیل قابل توجه 96.7٪ PET را نشان می دهد که روشی امیدوارکننده برای رسیدگی به آلودگی پلاستیک و حمایت از اقتصاد دایره ای ارائه می دهد.
PET، یک پلاستیک متداول مبتنی بر ، به دلیل تداوم آن در محل های دفن زباله، چالش های زیست محیطی قابل توجهی را ایجاد می کند. دستیابی به استفاده دایره ای از PET برای کاهش وابستگی به منابع نفتی، کاهش انتشار کربن و کاهش زباله های پلاستیکی ضروری است.
در حالی که تحقیقات قبلی بر روی توسعه آنزیم های تجزیه کننده PET متمرکز شده است، بیوکاتالیز سلولی به دلیل مزایای آن، از جمله تولید آنزیم درجا، گردش کار ساده و کارایی بالا در بازیافت پلاستیک در مقیاس بزرگ، توجه را به خود جلب کرده است.
این مطالعه بر اساس کار قبلی منتشر شده در Microbial Biotechnology، جایی که تیم تحقیقاتی برای اولین بار مفهوم پلیمریزاسیون کاتالیزوری PET سلولی را نشان داد، ساخته شده است. در آن مطالعه، C. thermocellum با مهندسی ژنتیکی، کوتیناز کمپوست برگ[1] (LCC) را از طریق یک پلاسمید برای دپلیمریزاسیون PET در دمای بالا بیان کرد.
در این مطالعه، محققان LCC را مستقیماً در کروموزوم C. thermocellum ادغام کردند و از پایداری آنزیم اطمینان حاصل کردند. آنها سیستم را با معرفی انواع LCC و معرفی همزمان ماژول های آبگریز تقویت کردند.
با بهینه سازی شرایط واکنش و کنترل pH، محققان به بهبود قابل توجهی در راندمان پلیمریزاسیون PET با حداقل تجمع محصول میانی مونو (2-هیدروکسی اتیل) ترفتالات (MHET) دست یافتند.
هنگام آزمایش با ذرات بطری PET از پیش تیمار شده، حدود 97 درصد از PET اضافه شده به اسید ترفتالیک (TPA)، یک مونومر کلیدی که در تولید پلاستیک های جدید یا مواد شیمیایی با ارزش استفاده می شود، تبدیل شد. این سطح بالای عملکرد سیستم را به عنوان یک راه حل سبز امیدوارکننده برای بازیافت PET قرار می دهد.
علاوه بر این، C. thermocellum به طور طبیعی قادر به تجزیه سلولز است و آن را به یک کاندید بالقوه برای پردازش مستقیم ضایعات نساجی مخلوط حاوی الیاف پنبه و PET تبدیل می کند.
این تحقیق با همکاری موسسه بیوانرژی چینگدائو و فناوری فرآیندهای زیستی آکادمی علوم چین، دانشگاه فناوری نانجینگ و دانشگاه گریفسوالد انجام شد.
[1] leaf compost cutinase
نویسنده خبر: فاطمه درویشی
رفرنس:
https://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137441
بدون دیدگاه