Хорошие новости: биоразлагаемые пластики помогут решить проблему мусора

На смену традиционным пластикам, сохраняющимся в окружающей среде столетиями, приходят новые материалы, способные к биологическому разложению

Пластиковое загрязнение – бич современной цивилизации. Материал, который благодаря своей легкости и прочности завоевал весь мир, в конечном итоге превратился в неразрешимую проблему. Наиболее известный пример того, как пластик может наносить вред природным экосистемам, – Большое мусорное пятно в Тихом океане, представляющее собой «суп» из частиц пластика различного размера. Обитающие там морские птицы, черепахи и рыбы нередко проглатывают частицы пластика, приняв их за пищу, и погибают.

Причина долголетия пластикового мусора проста. Молекулы полимеров, произведенных из природного газа или нефти, очень прочны и устойчивы к воздействию внешних факторов – например, к УФ-излучению и окислению кислородом воздуха. Микроорганизмы, которые в экосистемах отвечают за «переработку» органического вещества, также не могут их расщепить, так как в ходе эволюции не сталкивались с таким типом субстрата, а значит, не выработали соответствующих ферментов.

Очевидно, что для сохранения окружающей среды необходимо отказаться от традиционных пластиков в пользу других материалов, похожих на них по свойствам, но обладающих способностью к разложению в естественных условиях. Среди разработанных на сегодняшний день биоразлагаемых пластиков наибольшей популярностью пользуются полиэфиры. Благодаря наличию в составе молекулы эфирной связи она становится «уязвимой» для бактерий и грибов.

Один из самых распространенный биоразлагаемых пластиков – полилактид. Его производят путем сбраживания крахмала и других полисахаридов, получаемых из растительного сырья: кукурузы, картофеля, сахарной свеклы,- до молочной кислоты, которую затем полимеризуют в присутствии катализатора. Полилактид – прозрачный пластик, который по свойствам напоминает традиционные полимеры, такие как полистирол, из которого сегодня производят основную массу одноразовых пищевых контейнеров, и ПЭТ, из которого изготавливают бутылки для воды и напитков. Единственным недостатком полилактида является его низкая температура стеклования, из-за чего стаканы из полилактида теряют форму при контакте с горячими жидкостями. Тем не менее, полилактид применяется для производства пищевой упаковки, одноразовой посуды, столовых приборов, бутылок, пластиковых контейнеров и даже текстильных волокон.

Наиболее экзотическими биоразлагаемыми полимерами по праву можно назвать полигидроксиалканоаты, не только из-за названия, но и потому, что их вырабатывают бактерии. В условиях недостатка необходимых для роста соединений фосфора и азота, но при избытке глюкозы, бактериальная клетка запасает «лишние» углерод и энергию в виде гранул полигидроксиалканоатов диаметром 0,2-0,5 мкм. По свойствам они напоминают полипропилен, один из самых популярных пластиков, поэтому сегодня активно ведутся исследования возможности их наработки в промышленных масштабах.

Начиналось производство этих полимеров с выделения их из бактериальной биомассы - достаточно дорогостоящего способа. Сегодня удается снизить затраты за счет наработки их в растениях. Для этого в хлоропластах Arabidopsis thaliana были экспрессированы ферменты бактерии Ralstonia eutropha, отвечающие за синтез полигидроксиалканоатов. Результатом стало образование в хлоропластах гранул полимеров в значительных количествах – до 14% сухого веса листа.

Из-за достаточно высокой стоимости полигидроксиалканоаты все еще не используются для производства товаров массового потребления, однако они уже успешно применяются в медицине – для создания шовного материала и имплантов, способных к рассасыванию. В организме человека эти полимеры медленно распадаются на безопасные для здоровья 3-гидроксикислоты. 

Интересно, что из ископаемого углеводородного сырья тоже можно произвести биоразлагаемые пластики, например, полибутиленсукцинат и поликапролактон. Их часто добавляют к крахмалу, чтобы придать ему устойчивость к размоканию, и из полученной смеси производят одноразовую посуду, упаковку, пленку для мульчирования.

Подробнее см.: http://www.nkj.ru/news/27045/ (Наука и жизнь, Биоразлагаемые пластики помогут решить проблему мусора)

ученые,мусор,пластик,биоразложение
Если вы заметили ошибку, выделите необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редакции
Я рекомендую
Пока никто не рекомендует
Политика
Глава государства пообещал жесткий ответ украинской армии агрессору в случае попыток новых атак. Президент Украины Владимир Зеленский прокомментировал эскалацию ситуации на Донбассе, где сегодня ночью погибли двое военнослужащих и еще восемь получили ранения. Он считает, что Россия уже потеряла контроль над боевиками на фронте. Об этом говорится в сообщении на сайте главы государства. "Вопиющее нарушение Минских соглашений – применение артиллерии – свидете...
Политика
Говорится о враждебных обстрелах со стороны гражданских объектов, ведь огонь может навредить мирным жителям. Однако стрелять должны прекратить все стороны конфликта, и до 19 июня в ТКГ подготовят документ с определенными мерами, которые позволят сделать режим прекращения огня на Донбассе реальным и стабильным. Так решили участники встречи Трехсторонней контактной группы в Минске 5 июня. Режим тишины не соблюдался, но это можно изменить Представитель Украин...
Происшествия
Двоє людей загинули в приватній шахті на окупованій Донеччині. Двоє людей загинули в приватній шахті ФОП «Василенко» в окупованому Сніжному. Про це повідомляє фейкове «МНС ДНР». «Приватна гірнича виробка глибиною 200 м, ухил 320 — невихід на поверхню двох працівників виробки», — йдеться в повідомленні. Зазначається, що виявлені і підняті на поверхню тіла двох загиблих: 1982 і 1980 років народження. В ході обстеження встановлено, що рівень кисню у виробці с...
Общество
6 июня, после длительных переговоров и договоренности с российской стороной в Украину удалось вернуть малолетнего ребенка, который остался на территории РФ без законных представителей.Об этом сообщает пресс-служба Луганской ОГА. Отмечается, что возвращением ребенка занимались Служба по делам детей Луганской облгосадминистрации и Посольство Украины в РФ. Так, было идентифицировано, что мать ребенка имеет украинское гражданство, поэтому и ребенок является гр...
Общество
С 1 апреля на территории области проводится операция «Нерест» для сохранения водных биоресурсов. Нерестовый запрет продлится до 9 июня. За это время сотрудники полиции задержали 38 человек, которые незаконно вылавливали рыбу. Всего у нарушителей изъято почти полтонны рыбы, а также запрещенные орудия лова, сообщили в пресс-службе полиции. В отношении 25 лиц составлены административные протоколы. По 17 фактам начаты уголовные производства. Нарушителям грозит...
Общество
Жители Донецка неоднократно пишут в социальных сетях о плохом качестве питьевой воды в городе, передает Donbass.live. Очередной пост в среду, 5 июня, разместил на своей странице в Facebook пользователь Сеня Анатолич Варм. Он рассказал, что фильтра для воды приходиться менять каждую неделю, так как они забиваются "мулякой". И уже через год фильтровальная система становится не пригодной к использованию. Трудно представить уровень загрязнения воды. "Фильтр не...
Политика
Новый проект закона с наказанием жителей Востока украинского государства, которые проявляют инициативу в получении российского гражданства, внесен на рассмотрение в Верховную Раду Украины. Автором такого нашумевшего документа является Олег Мусий. Так, сообщается, что Мусий предлагает жестко отреагировать на массовую раздачу российских паспортов, которая началась на Донбассе, чтобы уменьшить, так сказать, пыл жителей «ЛДНР», которые планируют получить паспо...
Политика
Окончание войны на Донбассе – это многогранный и сложный процесс. Об этом в эфире украинского ТВ заявил музыкант, лидер партии "Голос" Святослав Вакарчук. "Если вы увидите человека, который скажет, что знает точно как закончить войну, то это будет неправда. Этот человек лукавит или не понимает, про что говорит. Это сложный многогранный процесс. Я призываю политиков, которые сейчас при власти, не обещать людям быстро закончить войну. Обещайте сделать все во...
Общество
В городе паспортная лихорадка! Когда-то была золотая, а у нас паспортная. Знакомый с утра идет прописывать к себе брата, но как бы не так! Даже заранее условившись со знакомой паспортисткой, оказывается, что нужно было приходить в другой день или просто решать такие вопросы до того самого указа о выдаче российских паспортов. Потому что по городу километровые очереди из тех, кто, не вникнув до конца в происходящее, поспешил огрести свое счастье в виде росси...