Пластикті өсірудің жолы табылды
|

Корей ғалымдары қарапайым бактерияларды биологиялық тұрғыдан ыдырайтын полимерлер шығаратын шағын зауыттарға айналдырды, дәлірегі, түрлендірді. Бактериялар глюкозамен қоректеніп, сипаты жағынан пластикке ұқсайтын, алайда, қоршаған ортаға зияны жоқ материалға айналдырады. Бұл жайында islam.kz порталы Nature ғылыми, мерзімді басылымына сілтеме жасай отырып мәлім етеді. Ғалымдар бұл тарапта бактериялардың қолайсыз жағдайларда энергияны қалай сақтайтынын зерттеген екен. Микробтарда көміртек жеткілікті болғанымен өсіп-өнуі, яғни, көбеюі үшін өзге қоректік заттар жетіспесе, олар молекулаларды полимерге айналдырады. Ал жағдайы жақсарғанда бұл полимерді жойып, оның компоненттерін пайдаланады. Бұл жүйенің өзгеше ерекшелігі - икемділігі. Полимер жасауға жауапты PHA синтезінің ферменті әр түрлі молекулалармен жұмыс істеуге қабілетті келеді. Ғалымдар қазірдің өзінде бактериялар өз полимерлеріне қоса алатын 150-ден астам түрлі заттарды тапты. Зерттеушілер екі негізгі ферменттерді өзгертуге баса назар аударды. Біріншісі - Clostridium бактериясынан амин қышқылдарын А. коэнзиміне байланыстыруға көмектеседі. Екіншісі - Pseudomonas молекулаларды полимерге біріктіреді. Ғалымдар өзара әрекеттесетін молекулалардың спектрін кеңейте отырып, екінші ферментке төрт мутация енгізді. Нақты қолдануға қолайлы ету үшін ғалымдар бұл ферменттерді E. coli бактериясына енгізді. Ферменттердің бірі бактерияларға біршама уытты болып шықты, дегенмен, зерттеушілер оған төзімді штамм өсіру арқылы бұл кедергіні еңсерді. Модификацияланған микробтар амин қышқылдарынан полимерлер шығара бастады. Полимердің шығымдылығын арттыру үшін ғалымдар нақтылы амин қышқылын (лизин) алу үшін қосымша гендер қосты. Бұл жайт полимер мөлшерін арттырып қана қоймай, сонымен қатар, ондағы лизин мөлшерін де арттырды. Зерттеушілер оны өндіруге жауапты генді өшіріп еді, полимердің сүт қышқылының құрамы төмендеді. Бәрегей жүйе құрамы мен қасиеттері әр түрлі полимерлер алуға мүмкіндік береді. Екі түрлі амин қышқылдарынан немесе оның ішінде басқа химиялық қосылыстардан тұратын материал алуға болады. Ғалымдар полимердің өнімділігін бактериялар массасының 50%-ына дейін жеткізді. Бұл әдістің басты артықшылығы - алынған материалдар биологиялық тұрғыдан ыдырайды. Полимерлер ферменттердің көмегімен жасалатындықтан, табиғи ортада ыдырап кетеді. Яғни, қоршаған ортаға залалын тигізбейді. Алайда, шектеулер де бар: полимердің құрамын толық бақылау мүмкін емес – фермент жасушалық зат алмасудан кездейсоқ молекулаларды әрдайым қосады. Полимерді өндірісте қолдану алдында басқа жасушалық компоненттерден тазартуды қажет етеді. Процесс кәдімгі пластиктің өнеркәсіптік өндірісіне қарағанда да баяу жүреді. Осы қиындықтарға қарамастан, зерттеу биотехнологиялық пластик өндірісінің әлеуетін көрсетеді. Болашақта бактериялар тұрақты материалдар жасауға және мұнайға тәуелділікті төмендетуге көмектесе алады.




