يتم استخدام واستبدال أدوات المائدة التي يمكن التخلص منها والتي يمكن تحللها بيولوجيًا

Jul 18, 2024

أحدث إنجاز بحثي في ​​المواد القابلة للتحلل هو أن مصنعي أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة يقومون بشكل طبيعي بتصنيع مواد بوليمرية عالية من خلال نمو البكتيريا في مكان التخمير، مثل إستر بولي هيدروكسي بوتيل (PHB)، وهو المعنى الحقيقي للمواد القابلة للتحلل البيولوجي. هذا البوليستر الميكروبي، الذي يمكن إنتاجه في الكائنات الحية، هو اكتشاف مثير في مجال أبحاث المواد القابلة للتحلل. إنها مادة مخزنة في البكتيريا للتعامل مع ضغوط الغذاء. يمكن تنشيطها بواسطة العديد من البكتيريا، مما يؤدي إلى إزالة البوليمر بسرعة.

 

أظهرت النتائج أن الإنزيمات البكتيرية المذيبة للبوليمر يمكن تقسيمها إلى نوعين: النوع الأول يحلل البوليمر إلى ثنائي الترابط، والنوع الآخر يحلل ثنائي الترابط إلى مونومر. المرحلة الأولية من التحلل البيولوجي لـ PHB هي تغيير سطح الغشاء، أي التحلل المائي السطحي، مما يؤدي إلى زيادة عدد - oh و ~ COOH على السطح، وتبدأ البكتيريا في التكاثر. يعتمد معدل النمو على درجة الحرارة وقيمة الرقم الهيدروجيني. يتحلل PHB الطرفي إلى حمض 3-هيدروكسي بيوتيريك، وهو المستقلب الطبيعي للدم البشري.

 

يستخدم PHB بشكل أساسي في أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة والأغشية والتطبيقات الطبية. قامت إحدى الشركات في المملكة المتحدة مؤخرًا بتحسين طريقة تنقية تخمير PHB وبدأت بشكل أساسي في إنتاج PHB. في الوقت الحاضر، يحاول مصنعو أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة إدخال العوامل الوراثية لنظام تخليق PHB في النباتات من أجل الحصول على البوليستر الميكروبي. كانت هذه التجربة ناجحة مبدئيًا. استخدمت إحدى الشركات التكنولوجيا التي تم الحصول عليها، أي تقنية الخلايا المؤتلفة، لإنتاج نوع من مواد تحلل بولي هيدروكسي ألكانوات. تكلفة هذه الطريقة أقل من تكلفة طريقة التخمير.

 

هناك اتجاهان للبحث في التحلل البيولوجي لمصنعي أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة
(1) يتم دمجه بشكل أساسي مع التكنولوجيا الحيوية لتصنيع مواد بوليمرية جديدة ذات بنية مماثلة للجزيئات الكبيرة الطبيعية، الأمر الذي يتطلب قدرًا كبيرًا من القوى العاملة والموارد المادية والاستثمار في الوقت
(2) يتم التركيز على إمكانية التحكم في تحلل أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة. بعد المعالجة، تتحلل أدوات المائدة التي تستخدم لمرة واحدة بسرعة. يجب أن تكون عملية المعالجة بسيطة وسهلة التنفيذ. على سبيل المثال، يمكن تحلل البولي أسيد، الذي يكون مستقرًا في البيئة القلوية، إلى مونومرات بسرعة ووضوح بمجرد وضعه في بيئة محايدة أو حمضية.