Инженерные E. coli могут использоваться для производства биоразлагаемых пластиков

Бактерии E. coli можно использовать для создания биоразлагаемых пластиков, сообщает статья в Nature Chemical Biology. Разработанная в исследовании инженерная бактериальная система может помочь в производстве пластиков с желаемыми термическими и механическими свойствами из возобновляемых ресурсов.

Глобальное производство пластика в 2022 году оценивается примерно в 400 миллионов метрических тонн, в основном с помощью нефтехимических процессов. В то же время микробное производство полимеров имеет потенциал для создания биоразлагаемых альтернатив более устойчивым способом.

Исследователь Санг Юп Ли и коллеги разработали процесс производства поли(эфирамида) (PEA) с использованием серии ферментов, продуцируемых в E. coli. Этот процесс включает комбинирование одной или нескольких из шести аминокислот с одной или несколькими гидроксикислотами для создания полимерного пластика. После оптимизации процесса ученые использовали глюкозу в качестве ключевого ингредиента для производства полимеров внутри E. coli. Они также исследовали, как количество и структура используемых аминокислот влияют на производство и свойства PEA.

В качестве доказательства концепции авторы произвели около 55 граммов на литр PEA в большом биореакторе, продемонстрировав легкость масштабирования производства. Испытания физических, термических и механических свойств этого PEA показали, что они сопоставимы со свойствами полиэтилена высокой плотности — одного из самых широко используемых пластиков. Это указывает на то, что PEA могут служить возобновляемой альтернативой.

По заключению авторов, этот метод имеет несколько преимуществ перед текущими химическими методами, таких как легкий доступ к широкому спектру PEA и возможность устойчивого производства полимеров для использования в качестве пластиков.