Солевой трюк Гарварда превратит тонны волос в новые материалы

Гарвардские ученые разработали инновационный метод экологически чистого извлечения кератина из шерсти, перьев и волос. Он поможет радикально изменить утилизацию отходов и создать новые экоматериалы.

Юлия УгловаАвтор Hi-Tech Mail

Каждый год текстильная и мясоперерабатывающая отрасли производят миллионы тонн отходов в виде перьев, шерсти и волос, богатых кератином. Переработка этих отходов в полезные товары, такие как повязки, ткани и лекарства, улучшит экологию и откроет новые устойчивые рынки. Но разделение белков на компоненты сложно и часто требует токсичных веществ и дорогостоящих технологий, пишет ScienceDaily.

Ученые из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона выявили механизм денатурации белка, включая кератин, с использованием солей, таких как бромид лития. Оказалось, соль меняет структуру воды вокруг белка, облегчая его распад. Благодаря этому открытию ученые разработали экологичную технологию выделения кератина без токсичных химикатов, позволяющую эффективно перерабатывать отходы и повторно использовать реагенты.

Ионы бромида лития способствуют формированию двух популяций молекул воды: обычных молекул и тех, что связаны с солевыми ионами. Когда количество свободной воды уменьшается, белки подвергаются развертыванию вследствие изменения термодинамических условий среды, а не прямого разрыва связей, как это происходит при иных способах денатурации. Аналогичные результаты были получены и при исследовании простых белков вроде фибронектина, что подтверждает универсальность обнаруженного механизма.

Новые знания открывают перспективы разработки экологически чистых и энергоэффективных способов выделения белков, превосходящих существующие методы. Ученые активно изучают применение кератина в тканевой инженерии, и внедрение надежных и экологичных технологий позволит существенно продвинуть исследования в данном направлении. Кроме того, новая технология может стать основой для формирования перспективной отрасли производства биоматериалов, позволяющей перерабатывать отходы типа волос или птичьих перьев в доступные вторичные продукты, потенциально пригодные для замены традиционного пластика.

Ранее ученые выяснили, при каких условиях лед демонстрирует феномен флексоэлектричества — способность материала вырабатывать электрический ток при деформации.

Поделиться