Recyklace plastů s příchutí vanilky

Všudypřítomná bakterie Escherichia coli může být využita pro konverzi plastového odpadu na vanilin – látku, která je zodpovědná za charakteristickou chuť a vůni vanilky. Vanilin se běžně získává extrakcí z vanilkových lusků. Jeho výroba je ale komplikovaná a poptávka mnohonásobně převyšuje nabídku.

Podle autorů by navržený výrobní proces mohl oživit cirkulární ekonomiku, jejíž hlavním cílem je eliminace odpadů a jejich recyklace.

Světová plastová krize volá po vývoji nových metod recyklace polyethylenterftalátu (PET), což je velmi odolný plast, který se vyrábí z neobnovitelných zdrojů. Používá se především pro nápojové obaly.

Lidé každoročně vyprodukují přibližně 50 milionů tun PET odpadů. A to má samozřejmě neblahé následky pro ekonomiku i životní prostředí. Recyklace PET plastů je sice možná, v současnosti používané metody ale nejsou ideální a produkované látky se dále podílejí na znečišťování prostředí.

Vědci z University of Edinburgh nyní ale přišli s elegantním řešením – připravili laboratorně upravený kmen bakterie Escherichia coli, který dokáže sérií několika následných chemických reakcí přeměnit kyselinu tereftalovou (derivát polyethylentereftalátu) na vysoce ceněnou sloučeninu vanilin. Svůj objev britští vědci publikovali v časopisu Green Chemistry.

Podle výzkumníků by vanilin produkovaný touto cestou měl být vhodný pro konzumaci. Je ale ještě třeba provést další testy, které to definitivně potvrdí.

Vanilin je široce používaný nejen v potravinářském a kosmetickém průmyslu, ale využívá se také pro výrobu herbicidů, odpěňovacích látek a čistících prostředků. Jedná se o  velmi nedostatkové zboží – poptávka po vanilinu dlouhodobě mnohonásobně převyšuje nabídku.

„Toto je vůbec první případ, kdy byl biologický systém použit pro přeměnu plastového odpadu na průmyslově cennou chemikálii. Naše metoda znamená velký přínos pro cirkulární ekonomiku,“ říká Joanna Sadler, první autorka studie. „Výsledky našeho výzkumu mají zásadní důsledky pro oblast plastové udržitelnosti a demonstrují sílu syntetické biologie v řešení nejrůznějších výzev.“

Stephen Wallace, spoluautor studie, dodává: „Naše práce ukazuje, že plast nemusí být již více vnímán jako problematický odpad. Ukazuje, že může být použit jako nový zdroj uhlíku, ze kterého lze získat jiné vysoce hodnotné produkty.“

„Jedná se o skutečně velmi zajímavou aplikaci znalostí z molekulární mikrobiologie v oblasti udržitelnosti a cirkulární ekonomiky. Využití bakterií k přeměně odpadních plastů, které jsou vysoce škodlivé pro životní prostředí, na průmyslově významnou látku je krásnou demonstrací zelené chemie,“ uzavírá Ellis Crawford, editorka časopisu, kde byla práce publikována.

Originální publikace: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/GC/D1GC00931A#!divAbstract

Zdroj: Eurek Alert, zdroj titulního obrázku: mali maeder, Pexels