कचरे के पॉली(हाइड्रॉक्सिब्यूटिरेट) से एक-पॉट एसीटोन बायोसिंथेसिस

प्लास्टिक कचरे का संकट प्लास्टिक जीवन चक्र में परिवर्तन को उत्प्रेरित कर रहा है। इसके केंद्र में बायोप्लास्टिक्स और बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक का उत्पादन और अनुप्रयोग बढ़ रहा है। विशेष रूप से, पॉली(हाइड्रॉक्सिब्यूटिरेट) (PHB) एक बायोडिग्रेडेबल बायोप्लास्टिक है जिसे विभिन्न नवीकरणीय और कचरा फीडस्टॉक्स से उत्पन्न किया जा सकता है और यह कुछ पेट्रोकेमिकल-व्युत्पन्न और गैर-बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक के लिए एक वादा किए गए विकल्प के रूप में है। इसके लाभों के बावजूद, PHB बायोडिग्रेडेशन पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करता है, और मिट्टी के माइक्रोबायोम पर माइक्रोप्लास्टिक्स, ओलिगोमर और 3-हाइड्रॉक्सिब्यूटिराट (3-HB) मोनोमर में अपघटन के प्रभाव अज्ञात हैं। हमने परिकल्पना की कि PHB के बायोडिग्रेडेशन की सरलता इसे जीवाणु रिसाइक्लिंग के लिए एक आदर्श फीडस्टॉक बनाती है, जो वर्तमान में जीवाश्म ईंधनों से उत्पादित प्लेटफ़ॉर्म रासायनिकों में बदलता है। इसे प्रदर्शित करने के लिए, हम एक इंजीनियर्ड एस्चेरिचिया कोली की एकल तनाव का उपयोग करके PHB के एक-पॉट अपघटन और रिसाइक्लिंग में एसीटोन की रिपोर्ट करते हैं। तनाव विकास और प्रारंभिक बायोप्रोसेस ऑप्टिमाइज़ेशन के बाद, हम 30 °C पर 24 घंटे की किण्वन के बाद वाणिज्यिक PHB ग्रेन्यूल से 123 मिमी एसीटोन (7 ग्राम/लीटर) के अधिकतम टाइटर की रिपोर्ट करते हैं। हम तैयारी के पैमाने पर उपभोगकर्ता PHB कचरे के एक प्रामाणिक नमूने के बायोरेसाइक्लिंग की भी रिपोर्ट करते हैं। यह PHB के बायोलॉजिकल रिसाइक्लिंग का दूसरा पीढ़ी के रासायनिक रूप में पहला प्रदर्शन है, और यह अगले पीढ़ी के प्लास्टिक कचरे को चक्रीय बायोइकोनॉमी के लिए एक नए फीडस्टॉक के रूप में प्रदर्शित करता है।