Głównym powodem, dla którego naukowcy zwrócili uwagę na możliwość wykorzystania piór jest ochrona środowiska. “Rocznie produkowanych jest około 70 tysięcy ton niebiodegradowalnych piór, biorąc pod uwagę ich lekkość, taka ilość zajęłaby kilka pociągów” – tłumaczy PAP dr Krystyna Wrześniewska-Tosik.
Jak dodała, 95-96 proc. kurzego pióra stanowi keratyna. Jest to białko o wielu ciekawych i specyficznych właściwościach, co umożliwia szerokie wykorzystywanie zbudowanych z niego piór.
Dotychczas przetwarzano ptasie pióra np. razem z pazurami i dziobami na mączkę czy paszę. Jednak – jak zauważa Wrześniewska-Tosik – karmienie mączką zwierząt tego samego gatunku, z których ona powstała może doprowadzić do różnych chorób, poza tym tak cenne białko powinno znaleźć bardziej użyteczne wykorzystanie.
“Ochrona środowiska polega też na tym, by uprzątać odpad, wytwarzany w różnych gałęziach gospodarki. Stosując naszą metodę z jednej strony można ograniczyć zanieczyszczenie środowiska, a z drugiej wykorzystać je do produkcji nowych produktów do specjalnych zastosowań” – podkreśla naukowiec.
Nowatorska gąbka jako nośnik leku
Za pomocą opracowanej metody naukowcy uzyskali gąbki, które można będzie używać jako nośnik leków do leczenia trudno gojących się ran. “Taka gąbka o różnej grubości ze względu na rozwiniętą powierzchnię jest doskonałym materiałem medycznym i higienicznym” – mówi dr Wrześniewska-Tosik.
Gąbki keratynowo-chitozanowe o różnej średnicy przetestowano w Instytucie Leków w Warszawie. Testy biologiczno-medyczne dotyczyły określenia działania cytotoksycznego, drażniącego i uczulającego. “Jak wykazały badania, przede wszystkim gąbki nie są toksyczne, nie wykazują działania drażniącego i uczulającego, znacznie łatwiej ulegają biodegradacji oraz posiadają doskonałe właściwości sorpcyjne” – zapewnia dr Wrześniewska-Tosik.
Uzyskanie takiego materiału było możliwe dzięki ekstrakcji keratyny z piór. Jak opisywała naukowiec, pióra są najpierw odpowiednio zdezynfekowane tanim i nieszkodliwym dla człowieka środkiem, a potem odpowiednio rozdrabniane. Podczas procesu ekstrakcji keratyny w ograniczonym zakresie stosowane są alkalia i to jest jedyna niedoskonałość tej metody.
Już wyodrębnioną z piór keratynę łączy się ze znanymi w medycynie i kosmetyce biopolimerami takimi jak alginian, celuloza i chitozan. Z celulozy wytwarza się opatrunki i bandaże. Chitozan i alginian też są znane i od dawna używa się ich w medycynie i kosmetyce.
“Naturalne polimery połączyliśmy z naturalnym białkiem, czyli keratyną i otrzymaliśmy bardzo cenne biokompozyty, które mogą być używane w medycynie i kosmetyce, głównie jako opatrunki biologiczne i materiały higieniczne” – mówi dr Wrześniewska-Tosik.
Wyjaśnia, że keratyna ma bardzo cenną właściwość – zwiększa chłonność wilgoci. Jeżeli rany są mokre, to taki “keratynowy” opatrunek z antybiotykiem może pomóc przyspieszyć gojenie rany, nie uczulając pacjenta.
“Keratyna ma w swoim składzie chemicznym aminokwasy siarkowe. Siarka w różnej postaci od dawna była używana do odkażania, miała właściwości antygrzybiczne i antybakteryjne. Dawniej np. trądzik leczono mydłem siarkowym. To był dość prymitywny sposób, ale innego kiedyś nie było. Dodatek siarki do opatrunku pozwala na uzyskanie aktywności biologicznej, w tym właściwości przeciwmikrobowych” – tłumaczy naukowiec.
Malować na piórach…
Naukowcy z piór wytwarzają również tzw. wyrób papieropodobny. Dr Wrześniewska-Tosik wyjaśnia, że używa właśnie tej nazwy, bo słowo “papier” jest zarezerwowane dla papieru z celulozy, czyli z drewna.
“Do papieru makulaturowego wprowadzamy nawet do 66 proc. rozdrobnionych piór. Tworzy się w ten sposób tzw. pulpa (miazga, półprodukt z rozdrobnionego materiału – PAP) do produkcji wyrobu papieropodobnego. Do jego wytwarzania, można używać takiej samej aparatury, jak do produkowania zwykłego papieru z celulozy” – opisuje naukowiec.
Produkt przetestowali przede wszystkim artyści-malarze. Swoje obrazy na tym papierze malowali już artyści z warszawskiej Akademii Sztuk Pięknych i okazało się, że jest to bardzo interesujący materiał.
“Oczywiście materiał trzeba jeszcze dopracować, zresztą prace nad nim wciąż trwają, ale już wiadomo, że nie przesiąka i nie ścieka z niego farba. Studenci byli tym zachwyceni i namawiają nas do kontynuowania badań. Poza tym artyści lubią nowości, więc fakt, że malują na piórach jest dla nich bardzo atrakcyjny” – zauważa rozmówczyni PAP.
W przyszłości naukowcy będą badali również inne możliwości wykorzystania piór. “Na razie opanowaliśmy technologię wyrobu nietypowego papieru do użytku artystów-plastyków, ale nie wykluczone jest, że okaże się on przydatny dla innych grup odbiorców. Myślimy również o producentach wkładek obuwniczych. Keratyna chłonie wilgoć, więc będzie wyciągała pot sportowca ze stopy” – deklaruje dr Wrześniewska-Tosik.
Pytana o możliwość wprowadzenia na rynek opracowanych technologii, tłumaczy, że podczas Targów Brussels Innova 2009, bardzo wiele firm zagranicznych interesowało się ich wynalazkiem. Jednak zdecydowanie bardziej fascynował ich sposób zagospodarowania piór, a nie sama ekstrakcja keratyny.
“Polskie małe i średnie przedsiębiorstwa są zainteresowane, ale nie mają odpowiedniego kapitału. W czasach kryzysu nikt nie wyłoży dużych pieniędzy na coś, co dopiero dobrze rokuje” – podsumowuje naukowiec.
Autor: Źródło: MNiSW, PAP