Močna in prilagodljiva najlonska vlakna iz inženirskih bioloških bakterij prvič

Močna in prilagodljiva najlonska vlakna iz inženirskih bioloških bakterij prvič

Raziskovalci imajo gensko spremenjene mikrobe, da prvič ustvarijo močno, fleksibilno plastiko, podobno najlonu.

V preteklosti so se bakterije uporabljale za ustvarjanje poliestrov, kot so polihidroksialkanoati (PHA). Toda proizvodnja najlonskih plastik, kot je bila uporabljena v industriji oblačil in obutve, je izziv, avtorji poročajo v današnji številkiNarava kemična biologija. 1

"Delo je impresivno," pravi Colin Scott, vodja encimskega inženiringa v Uluu, v avstralskem podjetju Perth, ki uporablja mikrobe za proizvodnjo kompostirnih PHA iz alg.

Približno 400 milijonov ton nerazgradljivih plastičnih odpadkov in mikroplastike na osnovi nafte se nastajajo po vsem svetu, ogrožajo prostoživeče živali, zdravje ljudi in planet. "To delo poudarja, koliko biologije lahko naredi za boj proti tej krizi," pravi Scott.

Kramp narave

Bakterije seveda proizvajajo polimere za shranjevanje hranil v času pomanjkanja. Vendar pa je uporaba bakterij za izdelavo najlon podobne plastike težka, ker ni naravnih encimov, ki bi lahko ustvarili to vrsto polimera, pojasnjuje soavtor Sang Yup Lee, biomolekularni inženir na Koreji Advanced Inštitut za znanost in tehnologijo v Daejeon, Južna Koreja.

Da bi rešili to težavoEscherichia coliA, bakterija, ki se pogosto uporablja za študije izvedljivosti.

Ti geni so nato kodirali več novih encimov, ki bi lahko povezali molekularne verige, da bi ustvarili polimere. Končni izdelek je bil bioplastik, imenovan poli (esteramid) ali grah, ki je bil večinoma poliester z nekaj najlonsko podobnih amidnih vezi.

Nylon je polimer, sestavljen iz 100% amidnih vezi, zato je še dolga pot, preden bakterije lahko pravilno posnemajo to vrsto plastike, pravi Yup Lee.

Preskusi so pokazali, da ima ena vrsta graha fizične, toplotne in mehanske lastnosti, primerljive z lastnostmi polietilena, ene najpogosteje uporabljene komercialne plastike.

Vendar Seiichi Taguchi, inženir bioprodukcije na univerzi Kobe na Japonskem, ugotavlja, da plastika verjetno ni tako močna kot polietilen zaradi nizke frekvence, pri kateri so bile aminokisline vgrajene v polimere. Če dodamo aminokislino v polimer, pogosto povzroči motnje v verigi, kar ustvarja skrajšane polimere z nizko molekularno maso, pojasnjuje.

Komercialni potencial?

• 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.

Dostop prek svoje institucije

ali

Prijavite se ali ustvarite račun

Nadaljujte z Googlom

Nadaljujte z Orcidom

1. Chae, T.A. et al. Nature Chem. Biol. https://doi.org/10.1038/S41589-025-01842-2 (2025).

   Članek
   Google Učenjak

Prenesite reference