O PDCA alternativo para PET é biodegradável e possui propriedades físicas superiores. Uma equipe da Universidade Kobe de bioengenheiros projetou bactérias de E. coli para produzir o composto a partir de glicose em níveis sem precedentes e sem subprodutos – e abriu um campo de possibilidades para o futuro da bioengenharia.
A durabilidade dos plásticos é a razão pela qual eles se tornaram tão amplos e por que apresentam problemas ambientais. Além disso, eles são provenientes principalmente de petróleo, tornando-os não renováveis e dependentes da geopolítica. Grupos de pesquisa Trabalho mundial em alternativas biodegradáveis e biológicas, mas muitas vezes há problemas com rendimento, pureza e-como resultado-o custo de produção associado.
O bioengenheiro da Universidade de Kobe, Tsutomu Tanaka, diz: “A maioria das estratégias de produção baseada em biomassa se concentra nas moléculas que consistem em carbono, oxigênio e hidrogênio. No entanto, existem compostos altamente promissores para plásticos de alta temperatura. O PDCA, que significa ácido piridinedicarboxílico, é um candidato. É biodegradável, e os materiais que incorporam isso mostram propriedades físicas comparáveis ou até superando as do PET, que é amplamente utilizado em recipientes e têxteis. “Nosso grupo abordou o desafio de um novo ângulo: pretendemos aproveitar o metabolismo celular para assimilar o nitrogênio e construir o composto do início ao fim”, diz Tanaka.
No diário Engenharia Metabólicao Kobe College Group agora publicou que alcançava a produção de PDCA em biorreatores em concentrações mais que sete vezes maior do que o relatado anteriormente. Tanaka explica: “O significado de nosso trabalho está em demonstrar que as reações metabólicas podem ser usadas para incorporar nitrogênio sem produzir subprodutos indesejados, permitindo assim a síntese limpa e eficiente do composto alvo”.
O grupo, no entanto, tinha alguns problemas teimosos a serem resolvidos ao longo do caminho. Os mais teimosos deles vieram quando descobriram um gargalo onde uma das enzimas que eles introduziram produziu o composto altamente reativo peróxido de hidrogênio, h2O2. O complexo então atacou a enzima que a produziu, desativando -a. “Através do refinamento das condições de cultura, em specific, adicionando um composto que pode limpar H2O2poderíamos finalmente superar a questão, embora essa adição possa apresentar novos desafios econômicos e logísticos para a produção em larga escala “, diz Tanaka.
Os bioengenheiros já têm planos de como melhorar a produção daqui para frente, com todos os problemas apontando o caminho para sua solução. Olhando para o futuro, Tanaka diz: “A capacidade de obter quantidades suficientes em biorreatores estabelece as bases para os próximos passos em direção à implementação prática. Mais geralmente, porém, nossa conquista na incorporação de enzimas a partir do metabolismo nitrogênio amplia o espectro das moléculas acessíveis por meio da síntese microbênio, assim, aumentando a possibilidade de potencialmente potencialmente, o potencial de potencialmente o potencial da biografia é que o potencialmente aumenta o potencial do bio-biografia.
Esta pesquisa foi financiada pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (Grants 25K00054, 23H04565, 25H01701, 25K01594, 25H00819) e da Agência de Ciência e Tecnologia do Japão (Grant JPMJPR22N9).
