Atualmente, o mundo sofre com problemas ambientais causados pelos resíduos plásticos. A equipa de investigação KAIST conseguiu produzir um plástico de base microbiana que é biodegradável e pode substituir as garrafas PET existentes, tornando-o um tema quente.
A universidade anunciou no dia 7 de novembro que a equipe de pesquisa do Distinto Professor Sang Yup Lee do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular conseguiu desenvolver uma cepa microbiana que produz eficientemente monômero de poliéster pseudoaromático para substituir o tereftalato de polietileno (PET) usando sistemas de engenharia metabólica. .
Os ácidos dicarboxílicos pseudoaromáticos têm melhores propriedades físicas e maior biodegradabilidade do que o poliéster aromático (PET) quando sintetizados como polímeros, e estão atraindo a atenção como um monômero* ecologicamente correto que pode ser sintetizado em polímeros. A produção de ácidos dicarboxílicos pseudoaromáticos por meio de métodos químicos apresenta problemas de baixo rendimento e seletividade, condições de reação complexas e geração de resíduos perigosos.
Para resolver este problema, a equipe de pesquisa do professor Sang Yup Lee usou engenharia metabólica para desenvolver uma cepa microbiana que produz eficientemente cinco tipos de ácidos dicarboxílicos pseudoaromáticos, incluindo ácido 2-pirona-4,6-dicarboxílico e quatro tipos de ácidos piridina dicarboxílicos (2, ácidos 3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-piridina dicarboxílicos), em Corynebacterium, uma bactéria usada principalmente para aminoácidos produção de ácido.
A equipe de pesquisa usou técnicas de engenharia metabólica para construir uma cepa microbiana de plataforma que aumenta o fluxo metabólico do ácido protocatecuico, que é usado como precursor de vários ácidos dicarboxílicos pseudoaromáticos, e evita a perda de precursores.
Com base nisso, o alvo de manipulação genética foi descoberto através da análise do transcriptoma, produzindo 76,17 g/L de ácido 2-pirona-4,6-dicarboxílico, e pela nova descoberta e construção de três tipos de vias metabólicas de produção de ácido piridina dicarboxílico, produzindo com sucesso 2,79 g/L de ácido 2,3-piridina dicarboxílico, 0,49 g/L de ácido 2,4-piridina dicarboxílico, e 1,42 g/L de ácido 2,5-piridina dicarboxílico.
Além disso, a equipe de pesquisa confirmou a produção de 15,01 g/L através da construção e reforço da through de biossíntese do ácido 2,6-piridina dicarboxílico, produzindo com sucesso um whole de cinco ácidos dicarboxílicos aromáticos semelhantes com alta eficiência.
Concluindo, a equipe conseguiu produzir ácidos dicarboxílicos 2,4, 2,5 e 2,6-piridina na concentração mais alta do mundo. Em specific, o ácido 2,4-, 2,5-piridina dicarboxílico alcançou uma produção na escala de g/L, que anteriormente period produzida em quantidades extremamente pequenas (mg/L).
Com base neste estudo, espera-se que ele seja aplicado em diversos processos industriais de produção de poliéster, e também que seja ativamente utilizado em pesquisas sobre a produção de poliésteres aromáticos semelhantes.
O professor Sang Yup Lee, o autor correspondente, disse: “O significado reside no fato de que desenvolvemos uma tecnologia ecologicamente correta que produz com eficiência monômeros de poliéster aromáticos semelhantes baseados em microrganismos” e “Este estudo ajudará a bioquímica baseada em microrganismos A indústria de monômeros substituirá a indústria química de base petroquímica no futuro.”
Os resultados deste estudo foram publicados na revista acadêmica internacional Proceedings of the Nationwide Academy of Sciences of United States of America (PNAS) em 30 de outubro.
Este estudo foi conduzido com o apoio do Desenvolvimento de Tecnologias de Plataforma de Biorrefinaria de Próxima Geração para o Projeto Líder da Indústria Química de Base Biológica e o Desenvolvimento de Tecnologias de Plataforma de Fábricas de Células Microbianas para o Projeto de Biorrefinarias de Próxima Geração (Líder do projeto: Professor Sang Yup Lee ) da Fundação Nacional de Pesquisa apoiada pelo Ministério da Ciência e Tecnologia e TIC da Coreia.
