Tại đại học Edinburgh, Scotland, nhóm nghiên cứu vừa phát triển một chủng vi khuẩn E.coli đặc biệt, có khả năng 'ăn' nhựa và biến đổi cấu trúc hữu cơ của nhựa thành vanillin, thành phần chính của hương liệu vani quen thuộc hàng ngày. Nghiên cứu tập trung vào giải pháp biến đổi nhựa PET (polyethylene terephthalate), loại nhựa phổ biến trong sản xuất chai lọ đựng sản phẩm tiêu dùng, đóng vai trò tạo ra 50 triệu tấn rác thải nhựa trên toàn thế giới mỗi năm.
Mời bạn xem thêm:
Trước đó, đã có nhiều cố gắng biến đổi chai PET thành vật liệu xây dựng, nhưng những phương pháp đó vẫn còn thiếu sót. Các nhà khoa học luôn nỗ lực tìm kiếm giải pháp thông qua sức mạnh của vi khuẩn, sử dụng enzyme mà chúng sản xuất để xử lý nhanh chóng những loại nhựa. Những giải pháp này giúp ngăn chặn quá trình phân hủy tự nhiên mất hàng nghìn năm.
Một ví dụ điển hình là công trình của các nhà khoa học Nhật Bản, họ đã phát hiện ra một loại vi khuẩn ăn nhựa trong các khu vực chứa rác thải. Một phương pháp khác là sử dụng màng sinh học từ vi khuẩn để kiểm soát những hạt nhựa nhỏ có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và động vật. Gần đây, chúng ta đã thấy những giải pháp sử dụng vi khuẩn có thể xử lý nhựa chỉ trong vài ngày, thậm chí không để lại bất kỳ hạt nhựa nào trong môi trường.
Với giải pháp của nhóm nghiên cứu tại đại học Edinburgh, họ đã phát triển một phương pháp để vi khuẩn E.coli sản xuất enzyme xử lý acid terephthalic (C6H4(CO2H)2), một sản phẩm từ rác thải nhựa PET, và chuyển đổi nó thành vanillin (C8H8O3), một hợp chất giống như hương liệu vani tự nhiên được sử dụng trong thực phẩm. Hiện nay, hầu hết vani mà chúng ta sử dụng hàng ngày đều là sản phẩm tổng hợp, vì chỉ có khoảng 15% nhu cầu toàn cầu được đáp ứng từ cây Vanilla hoặc Leptotes bicolor ở vùng Nam Mỹ. Phần lớn còn lại phải được tổng hợp hóa học hoặc sản xuất từ quá trình lên men các sản phẩm nông nghiệp và lâm nghiệp.
Một phương pháp sáng tạo khác trong việc sản xuất vanillin là sử dụng hóa chất tổng hợp guaiacol từ dầu thực vật hoặc thậm chí là dầu thô. Rhodia S.A. của Pháp đã đề xuất một giải pháp vào những năm 1970, trong đó guaiacol phản ứng với glyoxylic acid trong 4 bước để tạo ra vanillin. Còn một lựa chọn ít chất hóa học hơn là sử dụng vi khuẩn Amycolatopsis và ferulic acid để sản xuất vanillin tự nhiên.
Trong các thử nghiệm mới đây, các nhà nghiên cứu đã thành công chuyển đổi terephthalic acid thành vanillin với mức độ tinh khiết lên đến 79%. Vanillin không chỉ có ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm mà còn trong sản xuất chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu, và mỹ phẩm. Việc chuyển đổi một loại rác thải khó xử lý thành một hóa chất có giá trị đặc biệt sẽ thúc đẩy nhanh chóng quá trình nghiên cứu để tìm ra giải pháp thương mại hóa, biến nhựa PET thành vanillin trên quy mô công nghiệp.
Một câu hỏi đặt ra là nếu trong tương lai có thực phẩm sử dụng hương liệu vani được chiết xuất từ rác thải nhựa, liệu bạn có chấp nhận sử dụng không?
Theo New Atlas
Buzz
