Биоинженеры создали пластик без использования ископаемого топлива

Южнокорейские учёные разработали метод производства полимеров для повседневных пластиков с помощью биоинженерии, а не на основе химических веществ из ископаемого топлива. Это прорывное исследование, открывающее путь к созданию экологичных пластиков, опубликовано в двух статьях журнала Biotechnology and Bioengineering.

Полимеры — это молекулы, встречающиеся в повседневной жизни в виде пластиков и каучуков. Команда из Университета KAIST и компании LG Chem под руководством профессора Санг Юпа Ли сосредоточилась на полилактиде (PLA) — биополимере, который позволяет производить пластики из возобновляемых ресурсов.

«Полиэфиры и другие полимеры, которые мы используем каждый день, в основном получают из ископаемого масла с помощью переработки или химических процессов. Идея производства полимеров из возобновляемой биомассы привлекает большое внимание из-за растущих экологических проблем и ограниченности ископаемых ресурсов. PLA считается хорошей альтернативой нефтехимическим пластикам, поскольку он биоразлагаем и обладает низкой токсичностью для человека», — сказал Ли.

До сих пор PLA производили в два этапа: ферментация и химическая полимеризация, что было сложно и дорого. Теперь, используя метаболически инженерный штамм E. coli, команда разработала одностадийный процесс прямого брожения для производства полилактида и его сополимеров. Это делает возобновляемое производство PLA и лактат-содержащих сополимеров дешевле и коммерчески более жизнеспособным.

«Разработав стратегию, сочетающую метаболическую инженерию и инженерию ферментов, мы создали эффективный одностадийный биопроцесс для PLA и его сополимеров. Это означает, что созданный штамм E. coli теперь способен эффективно производить неприродные полимеры в процессе одностадийного брожения», — пояснил Ли.

Этот комбинированный подход системной метаболической инженерии и инженерии ферментов позволяет производить полимеры и полиэфиры путём прямого микробного брожения возобновляемых ресурсов.

«Глобальное потепление и другие экологические проблемы требуют от нас разработки устойчивых процессов на основе возобновляемых ресурсов. Эта новая стратегия должна быть в целом полезна для создания других инженерных организмов, способных производить различные неприродные полимеры путём прямого брожения из возобновляемых ресурсов», — заключил Ли.