Bacterial factories rival petrochemical route to nylon building block — ABC Chemicals

Значительный шаг к устойчивому коммерческому пути производства глутаровой кислоты

Bacterial factories rival petrochemical route to nylon building block - ABC Chemicals

Исследователи в Германии разработали метаболизм бактерии для производства глутаровой кислоты в значительных количествах. Он делает это без выделения каких-либо побочных продуктов — общего ограничения биосинтеза — и может стать устойчивой заменой нефтехимических путей, используемых в настоящее время для синтеза товарного химического вещества.

Каждый день вы, вероятно, сталкиваетесь с многочисленными вещами, изготовленными с использованием пятиуглеродного органического соединения глутаровая кислота. Это строительный блок для коммерческих полиэфиров и полиамидов, который используется для изготовления обычного пластификатора 1,5-пентандиола. Он даже присутствует в качестве ароматизатора в пищевых и алкогольных напитках, и был испытан в материалах для замены сердечных клапанов и военной бронежилеты.

Современные способы получения глутаровой кислоты включают соединения с нефтехимическим происхождением, такие как циклопентанон и циклопентанол. Теперь команда под руководством Кристофа Виттмана из Саарского университета использовала бактерии для производства глутаровой кислоты.

Bacterial factories rival petrochemical route to nylon building block - ABC Chemicals

Они сконструировали микробы для перепроизводства аминокислоты L-лизина. Затем бактерии превращают L-лизин в глутаровую кислоту через промежуточный 5-аминовалерат. Команда Виттмана также разработала бактерии для сверхэкспрессии белка-импортера, который повторно поглощает 5-аминовалерат в бактериальной клетке, обеспечивая почти исключительную выработку глутаровой кислоты. Накопление промежуточного соединения 5-аминовалерата затрудняло предыдущую работу, в результате которой получалась смесь продуктов, а не чистой глутаровой кислоты. «Исследователи достигают действительно замечательных результатов», — подчеркивает Дэвид Нильсен, эксперт по устойчивому развитию и метаболической инженерии в Университете штата Аризона, США. «При продемонстрированном результате их штаммы, похоже, готовы сделать следующий шаг к коммерциализации».

Команда также показала, что их производимая бактериями глутаровая кислота, наряду с мономером с шестью атомами углерода, может быть использована для получения нейлона-6,5, и показала, что она имеет те же структурные и термические свойства, что и нейлон, полученный нефтехимическим способом. Замещая шестиуглеродный мономер другими биологически полученными диаминовыми мономерами, глутаровую кислоту можно использовать для синтеза других полиамидов. «Это позволило бы получить 100% бионабираемый нейлон с настраиваемыми свойствами для разнообразных применений», — комментирует Нильсен.

Более того, бактерии могут также питаться возобновляемыми ресурсами, такими как лигноцеллюлозная биомасса и маннит, извлеченный из морских водорослей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *