Бактерии впервые создали термостабильный пластик, похожий на полистирол и ПЭТ

Биоинженеры создали штамм бактерий E. coli, способный производить полностью ароматический полимер — поли(D-фениллактат). Это преодолевает ключевое препятствие в создании биопластиков, заменяющих нефтехимические аналоги, такие как ПЭТ и полистирол, которые содержат кольцеобразные структуры, придающие жесткость и термостабильность.

Ключевые достижения:

• Новый метаболический путь: Ученые сконструировали его, комбинируя ферменты из других микроорганизмов, чтобы бактерии могли производить и накапливать токсичный для них ароматический мономер — фениллактат.
• Инженерный полимеразный фермент: С помощью компьютерного моделирования был создан фермент, эффективно собирающий мономеры фениллактата в полимер. "Этот фермент может синтезировать полимер эффективнее, чем любые доступные в природе ферменты", — говорит старший автор Санг Йуп Ли.
• Высокий выход: После оптимизации штамм бактерий в ферментерах объемом 6,6 л производил 12,3 г/л полимера.

Свойства и перспективы:

Полученный полимер является биоразлагаемым. По словам Ли, на основе его свойств он особенно подходит для доставки лекарств, хотя и уступает по прочности ПЭТ из-за более низкой молекулярной массы.

Дальнейшие планы:

• Увеличение выхода продукта до коммерчески жизнеспособных 100 г/л.
• Разработка других ароматических мономеров и полимеров с разными свойствами, в том числе с более высокой молекулярной массой для промышленного применения.
• Оптимизация и масштабирование процесса производства и очистки.

"Я думаю, что биопроизводство станет ключом к успеху в смягчении изменения климата и глобального пластикового кризиса", — заключает Санг Йуп Ли.

Исследование опубликовано 21 августа в журнале Trends in Biotechnology.