Пластик превратили в ресурс: в Италии создали зелёную технологию синтеза аминокислот

Учёные Университета Инсубрии (Италия) совершили шаг, который может изменить отношение к пластиковым отходам: они нашли способ превращать использованные бутылки из ПЭТ (полиэтилентерефталата) в чистые аминокислоты, востребованные в фармацевтике, косметике и пищевой промышленности.

Исследование, опубликованное в журнале ACS Catalysis, описывает новый биотехнологический процесс, который не только решает проблему загрязнения, но и создаёт экономическую ценность из отходов, фундаментальный принцип круговой биоэкономики XXI века.

Отходы — в молекулы: как работает технология

Проект реализован под руководством профессоров Елены Розини и Лоредано Поллегиони в лаборатории The Protein Factory 2.0 при Университете Инсубрии. Исследователи разработали ферментативную цепочку из 12 ферментов, взятых у четырёх различных микроорганизмов, которые совместно способны:

1. Разрушить структуру пластика ПЭТ до его базовых мономеров;

2. Переработать полученные вещества через серию биохимических реакций;

3. Синтезировать аминокислоты L-аланин и D-аланин, чистые, стабильные и пригодные для промышленного использования.

Процесс полностью безопасен для окружающей среды: он не требует токсичных реагентов, не производит вредных побочных веществ и может быть масштабирован для промышленного применения.

"Нам удалось добиться полного преобразования ПЭТ в соединения высокой добавленной стоимости при помощи полностью "зелёного” процесса. Это показывает, что пластик может стать активом, а не отходом", — отмечает профессор Елена Розини.

Культурный контекст: новый язык экономики отходов

Долгое время пластик был символом индустриального прогресса, а затем — экологического кризиса. Сегодня, благодаря биоинженерии, он становится ресурсом, а не врагом.

По прогнозам, к 2050 году объём мирового производства пластика превысит 33 миллиарда тонн, что создаст огромную нагрузку на экосистемы и приведёт к накоплению микро- и нанопластиков в почве, воде и даже человеческом организме.
Итальянское исследование предлагает этическую и экономическую альтернативу: использовать те же принципы природы — ферменты и микроорганизмы — для переработки созданного человеком.

Это уже не утопия, а новый тип промышленности, где отходы становятся сырьём, а учёные — архитекторами экологического будущего.

Экономический потенциал открытия

Рынок аминокислот стремительно растёт:

• L-аланин оценивается в 146 миллионов долларов,

• D-аланин - в 153 миллиона долларов (данные за 2024 год).

Оба вещества используются в производстве лекарств, спортивного питания, косметики и биополимеров.
Таким образом, новая технология способна объединить экологию и экономику: один килограмм использованных пластиковых бутылок может принести реальную прибыль, если переработка станет частью устойчивого биопроизводства.

Три факта о технологии ProPla

1. 12 ферментов, 4 микроорганизма.
   Биосистема объединяет ферменты бактерий и грибов, которые действуют синергетически, обеспечивая полное разложение пластика.

2. Полностью "зелёный" процесс.
   Без химических катализаторов, при комнатной температуре и в водной среде — минимум энергии и отходов.

3. Реальный коммерческий потенциал.
   Полученные аминокислоты уже применимы в промышленности, что делает технологию не лабораторным экспериментом, а готовым биотехнологическим решением.

А что, если… ферменты станут новой нефтью?

А что, если биотехнологии позволят "добывать" ценные вещества не из земли, а из мусора?
Профессор Поллегиони называет открытие "началом новой эры", где микроорганизмы заменят нефтехимию в производстве базовых материалов.

А что, если каждая пластиковая бутылка станет "биохимическим депозитом" — источником белков, аминокислот и витаминов?
Такой сценарий перевернёт принципы переработки: мусор перестанет быть затратой и станет валютой биоэкономики.

А что, если этот процесс можно будет адаптировать и к другим видам пластика — ПВХ, полистиролу или полиэтилену?
Тогда глобальный рынок переработки превратится в экосистему биозаводов, где каждый грамм отходов будет иметь ценность.

Мифы и правда о "зелёной переработке"

Миф 1. Пластик невозможно переработать полностью.
 Ошибка. Биоферменты способны расщепить молекулы ПЭТ до исходных компонентов, пригодных для нового синтеза.

Миф 2. Биотехнологии — слишком дорогие.
 Новые процессы снижают энергозатраты и исключают использование токсичных веществ, делая их конкурентоспособными.

Миф 3. Это лишь лабораторный эксперимент.
 Проект ProPla уже прошёл стадию масштабирования и получил поддержку фонда Fondazione Cariplo, готовясь к промышленным испытаниям.

Частые вопросы

1. Что такое ProPla?
— Это исследовательская инициатива Университета Инсубрии, направленная на превращение пластиковых отходов в биопродукты высокой стоимости.

2. Какой пластик перерабатывается?
— Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — основной материал бутылок, упаковок и текстильных волокон.

3. Что получается в итоге?
— Аминокислоты L- и D-аланин — строительные блоки белков и компонент фармацевтических и пищевых добавок.

4. Насколько безопасен процесс?
— Он проходит в водной среде при низких температурах, без токсичных реагентов — абсолютно экологичен.

5. Можно ли масштабировать технологию?
— Да, исследователи уже работают над созданием прототипа промышленного реактора.