מדדים ומחקרים
מחקר מהרווארד חושף: כך "טריק" פשוט עם מלח ישנה את העולם
מדענים גילו כיצד תמיסה פשוטה מפרקת את החלבון הקשיח בשיער, וסוללים את הדרך למחזור מיליארדי טונות של פסולת והפיכתה לחומרים בני קיימא
תעשיות הטקסטיל והבשר מייצרות מדי שנה מיליארדי טונות של פסולת שרובה נשכח: הרים של צמר, נוצות ושיער. כל הפסולת הזו עשירה בקרטין - החלבון הסיבי והחזק שמרכיב את השיער, הציפורניים והעור שלנו. עד היום, מחזור החלבון העמיד הזה דרש שימוש בכימיקלים קורוזיביים ומזהמים, מה שהפך את התהליך ליקר ולא יעיל.
כעת, מחקר חדש ופורץ דרך מבית הספר להנדסה ומדעים יישומיים של אוניברסיטת הרווארד חושף "טריק" כימי פשוט ואלגנטי שעשוי לשנות את כללי המשחק, ולהפוך את הפסולת הזו למשאב יקר ערך.
ה'טריק' המדעי: לא לתקוף את החלבון, לשנות את המים
המחקר, שפורסם בכתב העת Nature Communications, חשף לראשונה את המנגנון המדויק שבאמצעותו תמיסת מלח (ליתיום ברומיד) מצליחה לפרק קרטין. בניגוד למה שחשבו עד כה, המלח כלל לא "תוקף" את מולקולות החלבון באופן ישיר. התגלית המפתיעה היא שהמלח פועל על סביבתו של החלבון - מולקולות המים.
המחקר, שפורסם בכתב העת Nature Communications, חשף לראשונה את המנגנון המדויק שבאמצעותו תמיסת מלח (ליתיום ברומיד) מצליחה לפרק קרטין. בניגוד למה שחשבו עד כה, המלח כלל לא "תוקף" את מולקולות החלבון באופן ישיר. התגלית המפתיעה היא שהמלח פועל על סביבתו של החלבון - מולקולות המים.
יוני המלח משנים את מבנה המים סביב החלבון, "לוכדים" חלק ממולקולות המים ויוצרים סביבה שבה החלבון פשוט לא יכול להישאר במצבו המקופל והחזק. כתוצאה מהשינוי בסביבה המימית, החלבון נפרש ומתפרק מעצמו, בתהליך עדין וטבעי הרבה יותר. כפי שניסח זאת אחד החוקרים, "הפיכת המים לפחות 'מימיים' מאפשרת לחלבון להתפרק בעצמו".
מפסולת לתעשייה: הפוטנציאל של הקרטין הממוחזר
הבנת המנגנון הזה סוללת את הדרך לתהליך מיחזור בר-קיימא, עדין ונטול כימיקלים קשים, ואף מאפשרת למחזר את המלח לשימוש חוזר. הפוטנציאל של הקרטין הממוחזר הוא אדיר, והוא יכול לשמש בסיס לתעשייה שלמה של חומרים ביולוגיים חדשים, החל מתחבושות רפואיות וחומרים להנדסת רקמות, דרך טקסטיל ידידותי לסביבה ועד לתמציות בריאות לתעשיית המזון והקוסמטיקה. ייתכן שהיישום המרגש ביותר הוא פיתוח חומרים מתכלים וזולים מקרטין, שיכולים להוות חלופה לפלסטיק המזהם המבוסס על נפט.
הבנת המנגנון הזה סוללת את הדרך לתהליך מיחזור בר-קיימא, עדין ונטול כימיקלים קשים, ואף מאפשרת למחזר את המלח לשימוש חוזר. הפוטנציאל של הקרטין הממוחזר הוא אדיר, והוא יכול לשמש בסיס לתעשייה שלמה של חומרים ביולוגיים חדשים, החל מתחבושות רפואיות וחומרים להנדסת רקמות, דרך טקסטיל ידידותי לסביבה ועד לתמציות בריאות לתעשיית המזון והקוסמטיקה. ייתכן שהיישום המרגש ביותר הוא פיתוח חומרים מתכלים וזולים מקרטין, שיכולים להוות חלופה לפלסטיק המזהם המבוסס על נפט.
עוד ב-
העתיד של המחזור
המחקר הזה הוא יותר מניסוי מעבדה מעניין, הוא מספק הבנה בסיסית חדשה בכימיה שיכולה להיות מיושמת גם על חלבונים אחרים. הוא מראה כיצד הבנה מדעית עמוקה יכולה לפתוח דלת לפתרונות ירוקים ויעילים לבעיות סביבתיות גדולות. בעתיד הלא רחוק, ייתכן שכוס הקפה המתכלה שלכם או הבגד שתלבשו לא יגיעו מצמחים או מנפט, אלא מהשאריות שנשארו במספרה השכונתית או בלול התרנגולות הקרוב.
המחקר הזה הוא יותר מניסוי מעבדה מעניין, הוא מספק הבנה בסיסית חדשה בכימיה שיכולה להיות מיושמת גם על חלבונים אחרים. הוא מראה כיצד הבנה מדעית עמוקה יכולה לפתוח דלת לפתרונות ירוקים ויעילים לבעיות סביבתיות גדולות. בעתיד הלא רחוק, ייתכן שכוס הקפה המתכלה שלכם או הבגד שתלבשו לא יגיעו מצמחים או מנפט, אלא מהשאריות שנשארו במספרה השכונתית או בלול התרנגולות הקרוב.
הכתבות החמות
תגובות לכתבה(0):
תגובתך התקבלה ותפורסם בכפוף למדיניות המערכת.
תודה.
לתגובה חדשה
תודה.
לתגובה חדשה
תגובתך לא נשלחה בשל בעיית תקשורת, אנא נסה שנית.
חזור לתגובה
חזור לתגובה
