Кишечная палочка помогла создать пластик нового поколения
Альтернативой обычному пластику служит ПДКА (пиридиндикарбоновая кислота), которая быстро разлагается естественным образом и демонстрирует отличные механические свойства. Группе биоинженеров из японского университета Кобе удалось сконструировать особый вид кишечной палочки E. coli, способной вырабатывать ПДКА из обычной глюкозы в огромных количествах и без посторонних примесей. Этот успех открывает большие перспективы для дальнейших разработок в сфере биоинженерии, пишет ScienceDaily.
Популярность пластика объясняется его прочностью и долгим сроком службы, но именно это свойство вызывает глобальные экологические проблемы. Производство большинства видов пластика основано на ископаемом топливе, в первую очередь нефти, что делает этот ресурс невозобновляемым и чувствительным к колебаниям рынка энергоносителей. Многие ученые заняты поиском решений в области биопластиков, но разработка соответствующих технологий осложняется трудностями выхода продукции, недостатком чистоты сырья и высокими затратами на производство.
Цутому Танака, биоинженер из Университета Кобе, комментирует ситуацию следующим образом: «Современные стратегии биосинтеза сосредоточены на углеводородных структурах, включающих углерод, кислород и водород. Хотя среди перспективных компонентов для качественных пластиков выделяются молекулы, содержащие также азот, эффективная технология их биологического синтеза отсутствует. Химическое производство таких соединений порождает массу побочных продуктов». По словам эксперта, одним из потенциальных кандидатов для замены ПЭТ выступает ПДКА. Она обладает всеми необходимыми качествами, включая легкость переработки и высокие эксплуатационные характеристики.
Японские ученые поделились впечатляющими результатами экспериментов: концентрация полученного в лаборатории ПДКА оказалась выше прежних показателей более чем в семь раз. «Наше исследование показало, что включение азота в состав молекул за счет метаболических реакций возможно и дает стабильный выход чистого целевого продукта», — подчеркивает Танака.
Тем не менее на пути к успешному массовому выпуску продукта возникли серьезные препятствия. Одной из главных сложностей стало накопление токсичного вещества — перекиси водорода (H₂O₂), образующейся в ходе синтеза и негативно влияющей на активность фермента, ответственного за реакцию. «Путем тонкой настройки среды обитания микроорганизмов и добавления реагента, связывающего излишнюю перекись, мы преодолели эту преграду», — добавляет ученый.
По словам эксперта, разработанная методика интеграции азотфиксирующих процессов позволит кардинально изменить принципы микробного синтеза, раскрывая новые горизонты для повышения качества и эффективности биоинженерных производств.
Тем временем российские биологи открыли новый источник жирных кислот.
