Учёные создали биоразлагаемый пластик прочнее ПЭТ

Группа из Университета Кобе добилась производства PDCA — биоразлагаемого материала со свойствами, превосходящими ПЭТ — в биореакторах с концентрацией более чем в семь раз выше ранее заявленных. Автор: Цутому Танака

Японские биоинженеры из Университета Кобе разработали революционный метод производства биоразлагаемого пластика PDCA (пиридиндикарбоновая кислота), который превосходит по физическим свойствам широко используемый ПЭТ. Команда под руководством Цутому Танаки модифицировала бактерии E. coli для производства этого соединения из глюкозы с беспрецедентной эффективностью и без побочных продуктов.

PDCA является биоразлагаемым материалом, а изделия на его основе демонстрируют физические свойства, сравнимые или даже превосходящие свойства ПЭТ, который широко используется в таре и текстиле. Особенность подхода японских исследователей заключается в использовании клеточного метаболизма для ассимиляции азота и построения соединения «с нуля».

В журнале Metabolic Engineering группа сообщила, что им удалось достичь производства PDCA в биореакторах с концентрацией более чем в семь раз выше ранее заявленных. Танака поясняет: «Значимость нашей работы заключается в демонстрации того, что метаболические реакции можно использовать для включения азота без образования нежелательных побочных продуктов, что позволяет осуществлять чистый и эффективный синтез целевого соединения».

В процессе работы исследователи столкнулись с серьёзной проблемой: один из введённых ферментов производил высокореактивное соединение — перекись водорода (H₂O₂), которое атаковало и деактивировало сам фермент. Проблему удалось решить путём оптимизации условий культивирования, в частности, добавления соединения, поглощающего H₂O₂.

Учёные уже планируют дальнейшее совершенствование производства. Танака отмечает: «Возможность получения достаточных количеств в биореакторах закладывает основу для следующих шагов к практическому применению. Наше достижение в включении ферментов из метаболизма азота расширяет спектр молекул, доступных через микробный синтез, что ещё больше усиливает потенциал биопроизводства».

Исследование финансировалось Японским обществом содействия науке и Японским агентством науки и технологий.