Wynaleziono tworzywo XXI wieku

Kolejny raz „do pracy” wykorzystane zostały bakterie wyizolowane ze skał przywęglowych.

To już drugi patent opracowany przez pracowników Instytutu Biotechnologii KUL w wyniku badań prowadzonych w kopalni węgla w Bogdance. Ponad rok temu ten sam zespół naukowców opatentował sposób produkcji ektoiny.

- Bogdanka, oprócz znakomitych złóż węgla, ma, jako jedyna w Polsce, pożyteczne bakterie, które odżywiają się metanem. To sprawia, że nie ma zagrożenia wybuchem metanu, jak w innych kopalniach, a bakterie w skałach przywęglowych okazały się bardzo pożyteczne także w innych dziedzinach - mówi prof. dr hab. Zofia Stępniewska, kierownik Katedry Biochemii i Chemii Środowiska z KUL.

To ona wraz z zespołem - dr Agnieszką Kuźniar i dr Anną Pytlak - badając bakterie z Bogdanki, odkryły sposób na tanie i proste uzyskiwanie cennego polimeru.

Przepisy unijne zobowiązują kraje europejskie do ograniczenia wytwarzania sztucznych opakowań jednorazowego użytku i zwiększenia ich recyklingu - to duży problem dla środowiska, bo klasyczne polimery petrochemiczne rozkładają się nawet kilkaset lat, a samych jednorazowych torebek foliowych statystyczny Polak zużywa rocznie ponad 400. Idealną alternatywą są bezpieczne dla środowiska, ulegające biodegradacji opakowania ekologiczne. Tzw. bioplastiki mają szansę stać się tworzywami XXI w., stąd wiele firm i instytucji szuka sposobu na zmniejszenie kosztów ich produkcji. Technologie stosowane do tej pory w świecie są dosyć kosztowne. Odkrycie lubelskich naukowców może zrewolucjonizować świat, gdyż jest proste i tanie. - Naszym bakteriom do życia i wytwarzania cennej substancji wystarczą śmieci. Składowane na wysypiskach odpady produkują bezpłatnie biogazy, które odpowiednio wykorzystane przez nasze bakterie dają poszukiwany polimer - tłumaczy pani prof. Stępniewska.

Zespół naukowców z Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego Jana Pawła II opatentował właśnie nowy sposób wytwarzania polihydroksyalkanolanów (PHA) z metanu przez konsorcjum bakteryjne zasiedlające skały przywęglowe.

Wynalazek wypracowany w Katedrze Biochemii i Chemii Środowiska dotyczy metody otrzymywania kwasu polihydroksylomasłowego (PHB), należącego do grupy polihydroksyalkanolanów (PHA), tzw. bioplastików. Mówiąc prostym językiem dzięki bakteriom, które występują w skałach przywęglowych w kopalni Bogdanka stało się możliwe uzyskiwanie bioplastików, które bardzo szybko i tanio można zneutralizować. Wprowadzone w stres bakterie np. przez odebranie im pożywienia lub innych czynników niezbędnych do życia wytwarzają cenny polimer.

PHB posiada wiele cech tradycyjnych polimerów: jest plastyczny, ciągliwy i wodoodporny. Doskonale nadaje się zatem do produkcji opakowań. Ogromną zaletą PHB jest to, iż w odróżnieniu od polimerów syntetycznych łatwo ulega biodegradacji a produkty jego rozkładu (woda i dwutlenek węgla) nie są toksyczne dla organizmów żywych. Dzięki tym właściwościom PHB nie akumuluje się w środowisku, a jego utylizacja zachodzi z wykorzystaniem prostych i bezpiecznych metod takich jak np. kompostowanie.

Ze względu na naturalne pochodzenie PHB charakteryzuje się także biokompatybilnością. Oznacza to, iż związek ten może być wykorzystywany do celów medycznych. Z tego względu od lat prowadzone są badania nad jego zastosowaniem w medycynie np. do produkcji narzędzi czy też tymczasowych protez wykorzystywanych w chirurgii (rozpuszczalnych nici, połączeń naczyń krwionośnych i kości).

Wysoki potencjał aplikacyjny PHB sprawia, iż na całym świecie trwają intensywne badania nad opracowaniem metody, która umożliwiłaby powszechne zastosowanie tego związku. W minionym dziesięcioleciu podjęto wiele prób opracowania efektywnej i mniej kosztownej techniki produkcji tego biopolimeru. Odkrycie naukowców z KUL powinno zainteresować wiele firm na całym świecie.

Obecnie KUL stara się o znalezienie funduszy na uruchomienie mini linii produkcyjnej bioplastiku, tak by ewentualni kontrahenci mogli zapoznać się z nową technologią.

Przeczytaj też o innych lubelskich wynalazkach:

• Informacje popłyną szybciej
• Ektoina