Пластиковые отходы превратили в ванилин

Ученые в Великобритании генетически модифицировали бактерию Escherichia coli для превращения пластиковых отходов в ванилин. Бактерия делает то, чего невозможно достичь при помощи существующих подходов органического синтеза.

Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — один из наиболее широко используемых видов пластика. В большинстве технологий переработки отходов ПЭТ разлагают на его мономеры — этиленгликоль и терефталевую кислоту, — а затем создают из них пластиковые материалы второго поколения. Но ученые в новом исследовании предложили превратить эти вещества в другие продукты.

Ученые провели генную модификацию бактерии E.coli — модельного организма, который часто используется в экспериментах по редактированию генов. В результате исследователи добились того, что бактерия смогла самая превратить терефталевую кислоту в ванилин. Именно эта молекула отвечает за характерный запах и вкус ванили. Это вещество используется в пищевой и косметической промышленности. Традиционно его добывают из ванили, но мировой спрос намного перевешивает предложение, поэтому химики давно разработали метод искусственного синтеза этого вещества.

Авторы новой работы не уверены, что ванилин, полученный из пластиковых отходов, будет соответствовать нормативным стандартам потребления пищевых продуктов, но предполагает, что он будет пригоден для создания косметических средств или других применений, не связанных с продуктами питания.

Модифицированная учеными E. coli производит ферменты для преобразования терефталевой кислоты в ванилин через стадии окисления, метилирования и восстановления. Эти ферменты биохимики ввели в клетку при помощи плазмид — замкнутых молекул ДНК, которые клетка может распознавать и использовать. Благодаря тщательной оптимизации условий реакции и среды, в конечном счете, ученые смогли подобрать оптимальное состояние, при котором ферменты инициировали биокаталитическую трансформацию терефталевой кислоты в ванилин.

Исследование опубликовано в журнале Green Chemistry.