Ежегодно производства генерируют миллиарды тонн волос, перьев и шерсти — богатых кератином, прочным белком, входящим в состав волос, кожи и ногтей. Преобразование этих отходов в материалы для медицинских повязок, эко-текстиля или пищевые экстракты может быть выгодным для окружающей среды и новых отраслей экономики.

Проблема в том, что переработка белков обычно требует агрессивных химикатов и больших загрязняющих фабрик, из-за чего дешевый и безопасный процесс был недоступен.

Команда под руководством Кита Паркера из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук обнаружила, что кератин распадается в присутствии определенных солей. Они выяснили, что концентрированный бромид лития не разрушает белки напрямую, а изменяет структуру воды вокруг них. Это создает условия для того, чтобы белки самостоятельно «разворачивались».

Как объяснил аспирант Йичонг Ванг: «Изменив свойства воды, мы даем белку возможность развернуться самостоятельно». Это позволило создать более мягкий и устойчивый метод извлечения кератина, который легко отделяется от раствора и не требует вредных химикатов. Кроме того, тот же раствор соли можно использовать повторно.

Молекулярные моделирования показали, что литий-бромид влияет на воду, а не непосредственно на белки. Вода делится на две «популяции»: обычную и попадающую под действие соли. Когда объем «обычной» воды уменьшается, белки разворачиваются через изменение термодинамической среды, а не через прямое разрушение.

Новый метод может стать основой для переработки белков в промышленных масштабах и развития биоматериалов, например, превращая волосы или куриные перья в дешевые, переработанные материалы как альтернативу пластику.