Раковины ракообразных и древесные отходы обычно попадают на свалку. Но теперь благодаря исследователям Национального университета Сингапура они получат новую жизнь в виде пищевых добавок и лекарств
Ученые Янь Нин и Чжоу Канга разработали метод переработки раковин креветок и крабов в L-DOPA – широко используемый препарат для лечения болезни Паркинсона. Аналогичным способом будут использовать древесные отходы для изготовления пролина – кислоты, необходимой для образования здорового коллагена и хрящей, пишет news-medical.
Такой новаторский подход может сыграть решающую роль в химической промышленности, ведь движение по переработке отходов набирает обороты, что снижает зависимость от использования невозобновляемых ископаемых видов топлива и энергоемких процессов.
В мировой пищевой промышленности ежегодно образуется до восьми миллионов тонн отходов из панциря ракообразных. Наряду с этим в Сингапуре за 2019 г. накопилось более 438 тыс. тонн древесины в виде веток и опилок. Переработка этих пищевых и сельскохозяйственных отходов принесет пользу, не создавая новые свалки. Придуманный способ оригинален тем, сочетает химический подход с биологическим процессом. На первом этапе отходы превращаются в вещество, которое могут «переваривать» микробы. Второй этап – это биологический процесс, напоминающий ферментацию винограда в вино, где особые штаммы бактерий преобразовывают вещества, полученное в химическом процессе, в такой более ценный продукт, как аминокислоту.
Обычно L- DOPA производят из L-тирозина – вещества, получаемого из ферментирующих сахаров. Новый метод аналогичен традиционному, но по сравнению с глюкозой, более дешевый. В методе с использованием сахара, тонна сахара стоит 400–600 долларов США, а отходы креветок – всего 100 долларов США за тонну. Учитывая это, теперь L-DOPA можно предоставлять по более низкой цене.
Читайте еще: ОРВИ и боль в ушах: как помочь ребенку
Пролин обычно производится с помощью чистых биологических процессов. Уникальный новый метод ускоряет этот процесс, обеспечивая более высокую производительность и сокращая капитальные вложения и операционные затраты.
«Химические процессы протекают быстро и могут выполняться в различных условия, даже при сильной жаре или давлении. С другой стороны, биологические процессы намного медленнее и требуют специфических условий для деятельности микробов, которые вырабатывают вещества более высокой ценности. Комбинируя химические и биологические процессы, мы пользуемся их преимуществами для создания ценных материалов», – объясняет Чжоу Кан, доцент кафедры химической и биомолекулярной инженерии из национального университета Сингапура.
Новую методологию можно применить к различным типам отходов, адаптируя процессы в зависимости от типа отходов и целевого конечного продукта. В планах у команды ученых преобразовать свое уникальное изобретение к двуокиси углерода и макулатуре. Это уменьшило бы зависимость общества от невозобновляемых ресурсов для приобретения химических веществ, которые являются важными составляющими многих пищевых добавок и лекарств.