Hārvardas sāls triks varētu pārvērst miljardiem tonnu matu videi draudzīgos materiālos
Tekstilrūpniecība un gaļas pārstrādes rūpniecība katru gadu saražo miljardiem tonnu atkritumu spalvu, vilnas un apmatojuma veidā, kas visi ir bagāti ar keratīnu – spēcīgu, šķiedrainu olbaltumvielu, kas atrodama matos, ādā un nagos, vēsta “Science Daily”.
Visu šo dzīvnieku atkritumu pārvēršana noderīgos produktos, sākot no brūču pārsējiem līdz videi draudzīgiem tekstilizstrādājumiem un veselības ekstrakti, būtu svētība videi un jaunām, ilgtspējīgām nozarēm. Taču olbaltumvielu pārstrāde ir izaicinājums: to sadalīšana jeb denaturēšana sastāvdaļās parasti prasa kodīgas ķīmiskas vielas lielās, piesārņojošās iekārtās, tādējādi padarot jebkuru rentablu produktu nepieejamu.
Hārvardas Džona A. Paulsona Inženierzinātņu un lietišķo zinātņu skolas (SEAS) pētnieki ir atklājuši galveno, fundamentālo ķīmiju par to, kā olbaltumvielas, piemēram, keratīns, denaturējas noteiktu sāls savienojumu klātbūtnē, un šī atziņa varētu pacelt olbaltumvielu pārstrādi nākamajā līmenī.
Profesora Kīta Parkera vadītā komanda apvienoja eksperimentus un molekulārās simulācijas, lai labāk izgaismotu ķīmiskos mehānismus, ar kuriem sāļi izraisa olbaltumvielu atdalīšanu. Viņi ir parādījuši, ka koncentrēta litija bromīda šķīdums (sāls savienojums, kas zināms kā keratīna šķelšanas līdzeklis), mijiedarbojas ar olbaltumvielu molekulām pilnīgi negaidītā veidā - nevis tieši saistoties ar tām, kā tas bija vispārpieņemts uzskats, bet gan mainot apkārtējo ūdens molekulu struktūru, lai radītu vidi, kas ir labvēlīgāka spontānai olbaltumvielu atdalīšanai.
Šī atziņa ļāva pētniekiem izstrādāt maigāku un ilgtspējīgāku keratīna ekstrakcijas procesu, kas ļauj viegli un bez spēcīgām ķīmiskām vielām atdalīt proteīnu no šķīduma. Procesu var arī mainīt ar to pašu sāls maisījumu, kas ļauj atgūt un atkārtoti izmantot litija bromīda denaturantus.
Turklāt šis process varētu pavērt ceļu pilnīgi jaunai biomateriālu nozarei, pārvēršot milzīgu atkritumu plūsmu, piemēram, matus vai vistas spalvas, lētos pārstrādātos materiālos, iespējams, piemēram, kā alternatīvu tradicionālajai plastmasai.
