Plastika je ključan materijal modernog doba, no njezina proizvodnja ima visoku ekološku cijenu i jedan je od najvećih izvora zagađenja. Ipak, nova metoda proizvodnje sastojka za biorazgradivu plastiku, koju su razvili japanski istraživači, nudi tračak nade za čišću budućnost, piše Science Alert.
Materijal poznat kao piridindikarboksilna kiselina, ili PDCA, mogao bi pomoći u rješavanju tih problema. Važno je napomenuti da PDCA nije sama po sebi ekološka plastika, već sastojak na bazi dušika koji omogućuje proizvodnju biorazgradivije plastike. Prethodna istraživanja već su istaknula njegov potencijal kao zamjene za nerazgradive monomere tereftalne kiseline koji se koriste u PET plastici.
Najnovije istraživanje, koje potpisuje tim sa Sveučilišta Kobe u Japanu, donosi dva ključna napretka. Uspjeli su proizvesti PDCA sa sedam puta većim prinosom u usporedbi s postojećim metodama, a istovremeno su eliminirali toksični otpad koji je bio nusprodukt starog procesa.
"Naša je grupa pristupila izazovu iz novog kuta", izjavio je bioinženjer Tanaka Tsutomu. "Cilj nam je bio iskoristiti stanični metabolizam za asimilaciju dušika i izgradnju spoja od početka do kraja."
"Značaj našeg rada leži u demonstriranju da se metaboličke reakcije mogu koristiti za ugradnju dušika bez stvaranja neželjenih nusproizvoda, čime se omogućuje čista i učinkovita sinteza ciljanog spoja", dodao je.
U srcu novog proizvodnog procesa je bakterija *Escherichia coli*, "nahranjena" glukozom i pojačana enzimima koji su ciljano odabrani da pretvore međuproizvod u konačni materijal. Međutim, put nije bio bez prepreka. Nova metoda je u početku stvarala novi toksični nusprodukt, no istraživači su problem riješili dodavanjem kemikalije piruvat. Ipak, taj korak donosi nove izazove.
"Rafiniranjem uvjeta kulture, posebno dodavanjem spoja koji može ukloniti H2O2, konačno smo uspjeli prevladati problem, iako ovo dodavanje može predstavljati nove ekonomske i logističke izazove za proizvodnju velikih razmjera", pojasnio je Tanaka.
Iako je pred znanstvenicima još mnogo posla prije nego što ovaj proces zaživi na komercijalnoj razini, istraživanje pokazuje ogroman napredak u stvaranju trajne i biorazgradive plastike. PDCA postaje sve isplativija alternativa proizvodima na bazi nafte, a može se proizvoditi korištenjem prirodnih sastojaka u bioreaktorskom sustavu. S obzirom na to da se plastično zagađenje gomila u našem okolišu i tijelima, biorazgradive alternative hitan su cilj znanstvenika.
"Naše postignuće u ugradnji enzima iz metabolizma dušika proširuje spektar molekula dostupnih putem mikrobnih sinteza, čime se dodatno povećava potencijal bioproizvodnje", zaključuje Tanaka.