Осень приносит кучи яблок, тыкв и других зерновых культур. Теперь другой урожай находится на горизонте, более сродни пластмассовым фруктам на буфете Вашей бабушки: Ученые спроектировали растения для роста биоразлагаемого пластика от только солнечного света, воды и CO2.
Если урожай может быть повышен, пластмассы от растений могли бы однажды подняться во всем от бутылок содовой до подгузников.С истощением запасов нефти некоторые компании смотрят на биоразлагаемые пластики, произведенные из возобновляемых источников – таких как живые организмы. Много видов бактерий естественно делают подобные пластмассе полимеры для своих энергетических резервов – «бактериальная форма жира», как биохимик Кеннет Груис выражается.
Это не было бы экономически эффективно для сбора урожая этих полимеров, названных polyhydroxyalkanoates (PHAs), в основном потому что бактериям нужны дорогие питательные вещества. Таким образом, несколько лет назад ученые решили пойти «зеленые» путем передачи необходимых метаболических генов от бактерий на растения, которые только должны быть политы.
В начале 1990-х вышел в свет первый произведенный растением PHA, polyhydroxybutyrate. Но polyhydroxybutyrate не очень полезен, потому что «это является хрупким и твердым обработать», говорит Груис.Таким образом, Груис и его бригада в Monsanto в Сент-Луисе, Миссури, намереваются обманывать два растения – канола и растение горчицы, названное Arabidopsis – в производство более практической пластмассы, состоящей из двух стандартных блоков вместо всего один. Поскольку одна из единиц обычно не синтезируется растениями, Груис и его коллеги должны были ввести четыре бактериальных гена в растительные клетки, еще один, чем для производства polyhydroxybutyrate.
Когда исследователи проверили на пластмассовое производство, они нашли сложный полимер в листьях, семенах и других органах приблизительно 25% растений, которыми управляют. Несмотря на то, что смесь стандартных блоков полимера была в правильном диапазоне для коммерческого применения, как бригада сообщает в октябрьской Биотехнологии Природы, урожай никогда не превышал 3% сухого веса растения. «Мы должны сделать больше, чем это», говорит Груис.
Он оценивает, что, чтобы быть экономически жизнеспособной пластмасса должна составить приблизительно 15%.Но исследование уже является большим прыжком, говорит биотехнолог растения Ив Пуарье из университета Лозанны, Швейцария. Любое производство полимера с коммерческим применением на растениях является хорошим началом учитывая сложность усилия, говорит он. Производство пластмасс на растениях «не является чем-то, что может быть сделано через 3 или 4 года, но [биополимеры], тем не менее, имеют огромный потенциал».
Достаточно очевидно для Monsanto, оставившего его исследование биопластмасс в начале этого года.