БИОРАЗЛАГАЕМАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Способ изготовления биоразлагаемого полимера с использованием отходов каннабиса в качестве источника углерода, включающий следующие стадии:
a. переработка отходов каннабиса посредством механического измельчения;
b. нагревание отходов каннабиса в растворе минеральной кислоты в течение по меньшей мере 25 минут при температуре, составляющей по меньшей мере 121°С, с получением раствора каннабиса в кислоте;
c. охлаждение, нейтрализация и фильтрование раствора каннабиса в кислоте с получением фильтрата;
d. смешивание фильтрата с минеральной солевой средой в соотношении, составляющем от 1:1 до 1:2, с получением производственной питательной среды;
e. засевание производственной питательной среды заквасочной культурой микроорганизмов, выбранных из группы, которую составляют встречающиеся в природе и модифицированные штаммы Bacillus subtilis, Cupriavidus necator, Bacillus cereus, Bacillus brevis, Caulobacter cresentus, Bacillus sphaericus, Bacillus coagulans, Bacillus megaterium, Bacilllus circulans, Bacillus licheniformis, Escherichia coli, Microlanatus phosphovorous, Rhizobium meliloti, Rhizobium leguminosarum viciae, Bradyrhizobium japonicum, Burkholderia cepacia, Burkholderia sacchari, Cupriavidus necator, Neptunamonas Antarctica, Azobacter vinelandii, Pseudomonas putida, Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas caviae, Aeromonas hydrophila, Aeromonas punctata, Alcaligenes latus, Halomonas boliviensis, Lactobacillus rhamnosus и Fermicutes bacterium, и инкубация при температуре, составляющей по меньшей мере 30°С, в течение от 48 до 72 часов с получением культуры; и
f. экстракция биоразлагаемого полимера из культуры.
2. Способ по п. 1, в котором стадия экстракции биоразлагаемого полимера из культуры включает следующие стадии:
a. фильтрование культуры через мембрану с размером пор, составляющим приблизительно 1 мм;
b. отделение клеток микроорганизма от подвергнутой фильтрованию культуры;
c. суспендирование клеток в растворе NaOH и инкубация при температуре, составляющей по меньшей мере 30°С, в течение по меньшей мере 1,5 часов с высвобождением биоразлагаемого полимера из клеток;
d. отделение биоразлагаемого полимера от раствора NaOH и повторное суспендирование биоразлагаемого полимера в воде;
e. отделение биоразлагаемого полимера от воды и повторное суспендирование биоразлагаемого полимера в этанольном растворе; и
f. отделение биоразлагаемого полимера от этанольного раствора.
3. Способ по п. 2, в котором биоразлагаемый полимер представляет собой полигидроксибутират.
4. Способ по п. 3, в котором микроорганизм не экспрессирует ген, кодирующий деполимеразу, способную разлагать полигидроксибутират.
5. Способ по п. 4, в котором микроорганизм представляет собой модифицированный штамм Bacillus subtilis, который экспрессирует один или несколько генов, которыми кодируются ацетил-СоА-ацетилтрансфераза, ацетил-СоА-редуктаза и полигидроксибутират- полимераза.
6. Способ по п. 5, в котором один или несколько генов выбраны из группы, которую составляют phaA, phaB, phaC, phaJ, phaP.
7. Способ по п. 4, в котором микроорганизм представляет собой модифицированный штамм Cupriavidus necator, который экспрессирует один или несколько генов, которыми кодируются ацетил-СоА-ацетилтрансфераза, ацетил-СоА-редуктаза и полигидроксибутират-полимераза.
8. Способ по п. 7, в котором один или несколько генов выбраны из группы, которую составляют phaA, phaB, phaC, phaJ, phaP.
9. Способ изготовления производственной питательной среды из отходов каннабиса для использования в изготовлении биоразлагаемого полимера, включающий следующие стадии:
a. переработка отходов каннабиса посредством механического измельчения;
b. нагревание отходов каннабиса в растворе минеральной кислоты в течение по меньшей мере 25 минут при температуре, составляющей по меньшей мере 121°С, с получением раствора каннабиса в кислоте;
c. охлаждение, нейтрализация и фильтрование раствора каннабиса в кислоте с получением фильтрата; и
d. смешивание фильтрата с минеральной солевой средой в соотношении, составляющем от 1:1 до 1:2.
10. Способ изготовления биоразлагаемого полимера, включающий следующие стадии:
а. засевание производственной питательной среды, имеющей ограниченное содержание азота и содержащей переработанные растительные отходы в качестве источника углерода, заквасочной культурой микроорганизмов, выбранных из группы, которую составляют встречающиеся в природе и модифицированные штаммы Bacillus subtilis, Cupriavidus necator, Bacillus cereus, Bacillus brevis, Caulobacter cresentus, Bacillus sphaericus, Bacillus coagulans, Bacillus megaterium, Bacilllus circulans, Bacillus licheniformis, Escherichia coli, Microlanatus phosphovorous, Rhizobium meliloti, Rhizobium leguminosarum viciae, Bradyrhizobium japonicum, Burkholderia cepacia, Burkholderia sacchari, Cupriavidus necator, Neptunamonas Antarctica, Azobacter vinelandii, Pseudomonas putida, Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas caviae, Aeromonas hydrophila, Aeromonas punctata, Alcaligenes latus, Halomonas boliviensis, Lactobacillus rhamnosus и Fermicutes bacterium, и инкубация при температуре, составляющей по меньшей мере 30°С, в течение от 48 до 72 часов с получением культуры;
b. фильтрование культуры через мембрану с размером пор, составляющим приблизительно 1 мм;
c. отделение клеток микроорганизма от подвергнутой фильтрованию культуры;
d. суспендирование клеток в растворе NaOH и инкубация при температуре, составляющей по меньшей мере 30°С, в течение по меньшей мере 1,5 часов с высвобождением биоразлагаемого полимера из клеток;
e. отделение биоразлагаемого полимера от раствора NaOH и повторное суспендирование биоразлагаемого полимера в воде;
f. отделение биоразлагаемого полимера от воды и повторное суспендирование биоразлагаемого полимера в этанольном растворе; и
g. отделение биоразлагаемого полимера от этанольного раствора.
11. Способ по п. 10, в котором биоразлагаемый полимер представляет собой полигидроксибутират.
12. Способ по п. 11, в котором микроорганизм не экспрессирует ген, кодирующий деполимеразу, способную разлагать полигидроксибутират.
13. Способ по п. 12, в котором микроорганизм представляет собой модифицированный штамм Bacillus subtilis, который экспрессирует один или несколько генов, которыми кодируются ацетил-СоА-ацетилтрансфераза, ацетил-СоА-редуктаза и полигидроксибутират-полимераза.
14. Способ по п. 13, в котором один или несколько генов выбраны из группы, которую составляют phaA, phaB, phaC, phaJ, phaP.
15. Способ по п. 12, в котором микроорганизм представляет собой модифицированный штамм Cupriavidus necator, который экспрессирует один или несколько генов, которыми кодируются ацетил-СоА-ацетилтрансфераза, ацетил-СоА-редуктаза и полигидроксибутират-полимераза.
16. Способ по п. 15, в котором один или несколько генов выбраны из группы, которую составляют phaA, phaB, phaC, phaJ, phaP.
17. Биоразлагаемый полимер, содержащий от 5 мас. % до 70 мас. % полигидроксибутирата, от 5 мас. % до 70 мас. % сополимера 3-гидроксибутирата и 3-гидроксигексаноата, от 5 мас. % до 45 мас. % термопластического крахмала, от 0,5 мас. % до 35 мас. % одного или нескольких компатибилизаторов и от 0,5 мас. % до 15 мас. % одной или нескольких добавок.
18. Биоразлагаемый полимер по п. 17, в котором один или несколько компатибилизаторов выбраны из группы, которую составляют дигексилсукцинат, дигексилсульфосукцинат натрия, малеиновый ангидрид, метилендифенилдиизоцианат и диоктилфумарат, и одна или несколько добавок выбраны из группы, которую составляют целлюлоза и микрокристаллическая целлюлоза.
19. Биоразлагаемый полимер по п. 17, в котором один или несколько компатибилизаторов выбраны из группы, которую составляют дигексилсульфосукцинат натрия и малеиновый ангидрид, и одна или несколько добавок выбраны из группы, которую составляют целлюлоза и микрокристаллическая целлюлоза.
20. Биоразлагаемый полимер по п. 17, в котором один или несколько компатибилизаторов представляют собой дигексилсульфосукцинат натрия и малеиновый ангидрид и одна или несколько добавок представляют собой целлюлозу и микрокристаллическую целлюлозу.
21. Биоразлагаемый полимер по п. 20, в котором термопластический крахмал представляет собой пластифицированный природный полимер, содержащий приблизительно 30 мас. % глицерина в качестве пластификатора и приблизительно 20 мас. % воды.
22. Биоразлагаемый полимер по п. 21, содержащий от 20 мас. % до 60 мас. % сополимера 3-гидроксибутирата и 3-гидроксигексаноата, от 10 мас. % до 30 мас. % термопластического крахмала, от 10 мас. % до 20 мас. % одного или нескольких компатибилизаторов и от 1 мас. % до 10 мас. % одной или нескольких добавок.
23. Биоразлагаемый полимер по п. 21, содержащий 20 мас. % полигидроксибутирата, 40 мас. % сополимера 3-гидроксибутирата и 3-гидроксигексаноата, 20 мас. % термопластического крахмала, 15 мас. % одного или нескольких компатибилизаторов и 5 мас. % одной или нескольких добавок.
24. Применение отходов каннабиса в качестве источника углерода для изготовления биоразлагаемого полимера.
25. Применение по п. 24, в котором отходы каннабиса состоят из одного или нескольких материалов, представляющих собой обрезки, листья, черешки и стебли растения каннабиса.
26. Применение по п. 25, в котором биоразлагаемый полимер представляет собой полигидроксибутират.