Ученые Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета выделили новый штамм бактерий, способный перерабатывать жировые отходы рыбной промышленности в биопластик и белок. Разработка может одновременно решить проблему утилизации отходов и удешевить производство экологичных материалов. Об этом «Газете.Ru» рассказали в пресс-службе КНЦ СО РАН.
Сегодня биотехнологии рассматриваются как один из способов борьбы сразу с двумя глобальными проблемами — дефицитом белка и накоплением пластиковых отходов. Некоторые микроорганизмы умеют синтезировать и белок, и биоразлагаемые полимеры, однако их промышленное применение ограничивает высокая стоимость сырья: до половины затрат приходится на углеродные субстраты вроде сахаров и масел.
Исследователи выделили из почвы новый штамм бактерии Cupriavidus necator B-15081, который эффективно расщепляет жиры. Впервые ученые показали, что микроорганизм может расти на жире, извлеченном из отходов промысловых рыб — скумбрии и кильки — и при этом производить полезные продукты.
Эксперименты показали, что бактерии можно «переключать» между разными режимами работы. При одних условиях они активно синтезируют белок, а при дефиците азота начинают накапливать полигидроксиалканоаты — биоразлагаемые полимеры, пригодные для создания пластика. Полученный материал оказался одновременно прочным и гибким благодаря высокой молекулярной массе и низкой кристалличности.
Дополнительно штамм производил большое количество белка с полным набором аминокислот, включая незаменимые. Такой биопротеин потенциально можно использовать в кормах для сельскохозяйственных животных и аквакультуры вместо соевых шротов и мясокостной муки.
По эффективности новый штамм превзошел ранее известные аналоги: бактерии перерабатывали более 80% жировых отходов, предложенных в качестве сырья. При этом внутри клеток накапливалось до 83% биопластика — это очень высокий показатель выхода продукта.
Авторы отмечают, что отходы рыбопереработки сегодня часто просто отправляют на захоронение, хотя они могут стать дешевым и возобновляемым ресурсом для биотехнологий. По оценкам исследователей, экономическая эффективность переработки таких жиров оказалась в 1,5–2 раза выше по сравнению с использованием обычных сахаров.
Ранее российские ученые разработали технологию производства «умной» керамики для авиации и электроники.
