Sterk og fleksibel nylonfiber laget av ingeniørbiologibakterier for første gang

Sterk og fleksibel nylonfiber laget av ingeniørbiologibakterier for første gang

Forskere har genmodifiserte mikrober for å lage en sterk, fleksibel plast som ligner nylon for første gang.

I det siste har bakterier blitt brukt til å generere polyestere som polyhydroxyalkanoates (PHAs). Men å produsere nylonlignende plast som de som ble brukt i klær og fottøyindustri har vært utfordrende, rapporterer forfatterne i dagens utgave avNaturkjemisk biologi. 1

"Arbeidet er imponerende," sier Colin Scott, sjef for enzymteknikk ved Uluu, et Perth, Australia-basert selskap som bruker mikrober for å produsere komposterbare PHA-er fra alger.

Rundt 400 millioner tonn ikke-nedbrytbart, petroleumsbasert plastavfall og mikroplast produseres årlig over hele verden, i fare for dyreliv, menneskers helse og planeten. "Dette arbeidet fremhever hvor mye biologi kan gjøre for å bekjempe denne krisen," sier Scott.

Hacking natur

Bakterier produserer naturlig nok polymerer for å lagre næringsstoffer i tider med knapphet. Å bruke bakterier for å lage en nylonlignende plast er imidlertid vanskelig fordi det ikke er naturlig forekommende enzymer som kan skape denne typen polymer, forklarer medforfatter Sang Yup Lee, en biomolekylær ingeniør ved Korea Advanced Institute of Science and Technology i Daejeon, Sør-Korea.

For å løse dette problemet modifiserte forskerne genkodende gener av forskjellige bakteriearter og satte dem inn som DNA-løkker kalt plasmiderEscherichia coliA, en bakterie som ofte brukes til mulighetsstudier.

Disse genene kodet deretter flere nye enzymer som kunne koble molekylkjeder for å lage polymerer. Det endelige produktet var en bioplastisk kalt poly (esteramid) eller erter, som for det meste var polyester med noen nylonlignende amidbindinger.

Nylon er en polymer som består av 100% amidbindinger, så det er fremdeles en lang vei å gå før bakterier kan etterligne denne typen plast, sier Yup Lee.

Tester har vist at en type ert har fysiske, termiske og mekaniske egenskaper som kan sammenlignes med polyetylen, en av de mest brukte kommersielle plastene.

Seiichi Taguchi, en bioproduksjonsingeniør ved Kobe University i Japan, bemerker imidlertid at plasten neppe vil være like sterk som polyetylen på grunn av den lave frekvensen som aminosyrene ble inkorporert i polymerene. Å tilsette en aminosyre til en polymer resulterer ofte i kjedeforstyrrelser, og skaper forkortede, lavmolekylære polymerer, forklarer han.

Kommersielt potensial?

• Genießen Sie unsere aktuellsten Inhalte?
  Melden Sie sich an oder erstellen Sie ein Konto, um fortzufahren.
• Greifen Sie auf den aktuellsten Journalismus des preisgekrönten Teams von Nature zu.
• Entdecken Sie die neuesten Features und Meinungen zu bahnbrechender Forschung.

Tilgang gjennom institusjonen din

eller

Logg inn eller opprett en konto

Fortsett med Google

Fortsett med Orcid

1. Chae, T.A. et al. Nature Chem. Biol. https://doi.org/10.1038/s41589-025-01842-2 (2025).

   Artikkel
   Google Scholar

Last ned referanser