首次由工程细菌制成的坚固而柔软的尼龙纤维

科学家首次开发了转基因的细菌,产生了柔性的尼龙样塑料。
(Symbolbild/natur.wiki)

首次由工程细菌制成的坚固而柔软的尼龙纤维

研究人员具有转基因的微生物,它们首次创建了与尼龙相似的强,柔性的塑料。

过去,细菌曾被用于创建聚酯,例如多羟基烷酸盐(PHAS)。然而,服装和鞋业中使用的类似尼龙塑料的制造是一个挑战,是作者在当今版本的 Nature Chemical Biology 中的报告。数据轨道类别=“参考”> 1

“这项工作令人印象深刻,”位于澳大利亚珀斯的公司Uluu酶技术负责人科林·斯科特(Colin Scott)说,该公司利用微生物生产可堆肥的藻类。

每年在全球范围内生产约4亿吨不可降解的石油塑料废物和微塑料,这危害野生动物,人的健康和行星。斯科特说:“这项工作强调了生物学能够应对这场危机的作用。”

切碎自然

细菌自然会在稀缺时期产生聚合物来存储营养。然而,麻省理工学院的生物分子工程师Sang Yup Lee解释说,将细菌用于生产类似尼龙的塑料是困难的,因为没有天然存在的酶可以产生这种类型的聚合物。

为了解决这个问题,研究人员修改了不同细菌的基因,并将它们添加为DNA环,所谓的等离质,在 Escherichia coli 中,这是一种通常用于可行性研究的细菌

这些基因随后编码了分子链可以连接以创建聚合物的几种新酶。最终产物是一种称为聚(酯化酰胺)或豌豆的生物成形术,主要由键合的聚酯蛋白质组成。

Yup Lee说,

尼龙是一种聚合物,由键合中的100%组成,因此使用细菌正确模仿这种塑料仍然是很长的路要走。

测试表明,一种PEA具有物理,热和机械性能,与最常见的商业塑料之一的聚乙烯相媲美。

日本科比大学的有机生产工程师

Seichi Taguchi指出,由于氨基酸被整合到聚合物中的低频,塑料不太可能像聚乙烯一样强。他解释说,在聚合物中添加氨基酸通常会导致链中断,从而产生低分子量的缩短聚合物。

商业潜力?

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  1. Chae,T。A.等。自然化学。生物。 https://doi.org/10.1038/s41589-025-01842-2(2025)。