Kỳ lạ món kem vani hảo hạng được làm từ... rác thải nhựa

Vanillin - hợp chất mang hầu hết mùi và vị của vani, có thể được chiết xuất tự nhiên từ đậu vani hoặc được làm tổng hợp. Khoảng 85% vanillin hiện được tạo ra từ các hóa chất lấy từ nhiên liệu hóa thạch.

Vanillin được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm, sản phẩm làm sạch và thuốc diệt cỏ, và nhu cầu đang "tăng lên nhanh chóng", các tác giả viết trong nghiên cứu.

Năm 2018, nhu cầu vanillin toàn cầu là khoảng 40.800 tấn (37.000 tấn) và dự kiến sẽ tăng lên 65.000 tấn (59.000 tấn) vào năm 2025, theo nghiên cứu được công bố ngày 10 tháng 6 trên tạp chí Green Chemistry .

Nhu cầu về vanillin "vượt xa" nguồn cung cấp từ đậu vani, vì vậy các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp sản xuất vanillin tổng hợp. Đối với nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một phương pháp mới để chuyển chất thải nhựa thành vanilin, như một cách để vừa cung cấp vanilin vừa giảm ô nhiễm nhựa.

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra cách phân hủy các chai nhựa làm từ polyethylene terephthalate thành tiểu đơn vị cơ bản của nó, được gọi là axit terephthalic. Trong nghiên cứu mới, hai nhà nghiên cứu tại Đại học Edinburgh ở Scotland đã biến đổi gen vi khuẩn E. coli để chuyển đổi axit terephthalic thành vanillin. Axit terephthalic và vanilin có thành phần hóa học rất giống nhau và vi khuẩn được thiết kế chỉ cần thực hiện những thay đổi nhỏ đối với số lượng hydro và oxy được liên kết với cùng một xương cacbon.

Các nhà nghiên cứu đã trộn vi khuẩn biến đổi gene với axit terephthalic và giữ chúng ở nhiệt độ 98,6 độ F (37 độ C) trong một ngày. Khoảng 79% axit terephthalic sau đó chuyển thành vanilin.

"Cuộc khủng hoảng rác thải nhựa toàn cầu hiện được công nhận là một trong những vấn đề môi trường cấp bách nhất mà hành tinh của chúng ta phải đối mặt", các tác giả viết trong nghiên cứu. Khoảng 1 triệu chai nhựa được bán ra mỗi phút trên khắp thế giới và chỉ 14% được tái chế. Những thứ được tái chế chỉ có thể được biến thành sợi cho quần áo hoặc thảm.

Đồng tác giả Stephen Wallace, giảng viên cao cấp về công nghệ sinh học tại Đại học Edinburgh, cho biết: "Công trình của chúng tôi thách thức nhận thức về việc nhựa là một chất thải có vấn đề và thay vào đó thể hiện việc sử dụng nó như một nguồn carbon mới để tạo ra các sản phẩm giá trị cao".

Giờ đây, các tác giả nghiên cứu hy vọng sẽ cải thiện hơn nữa vi khuẩn để có thể chuyển đổi nhiều axit terephthalic thành vanillin.