Перетворювати пластик на ванілін навчили бактерій

Наукове відкриття вдалося зробити біохімікам із Шотландії. За допомогою штаму кишкової палички Escherichia coli вони перетворили терефталеву кислоту, отриману з ПЕТ-пляшок, на ванілін.

Результати свого експерименту вони описали в журналі Green Chemistry.

Біохіміки з Единбурзького університету вибрали штам E. coli MG1655 RARE, який раніше вже використовувався для біосинтезу ваніліну з глюкози. Вони трансформували бактерії гібридними плазмідами, що містять гени, що кодують п’ять ферментів. Ці ферменти запускали перетворення терефталевої кислоти на ванілін через такі проміжні продукти:

• 3,4-дігідрокскібензойной кислоти;
• 3,4-дігідрокскібензальдегіда;
• ванілінова кислота.

Щоби підвищити вихід ваніліну, вчені поліпшили умови реакцій шляхом добавок і відповідної кислотності середовища. При значенні pH від 6 до 8 знижувалося кількісне перетворення терефталевої кислоти в проміжний продукт — 3,4-дігідрокскібензойную кислоту. А при pH 5,5 спостерігалася максимальна дифузія терефталевої кислоти в бактеріальну клітину при мінімальному стресі клітини.

Далі вони продемонстрували роботу методу на використаних пластикових пляшках. Для початку біохіміки з допомогою ферменту LCC перетворили ПЕТ у терефталеву кислоту, а потім реакційну суміш охолодили до кімнатної температури й додали до неї модифіковані E. coli. Кількість кінцевого продукту оцінювали за допомогою високоефективної рідинної хроматографії. Після 24 годин ферментативних реакцій був отриманий ванілін із виходом 79%.

Нагадаємо, раніше ми повідомляли, що екологічно безпечну мідь добувають виявлені американськими вченими бактерії.