Группа биоинженеров из Южной Кореи разработала генетически изменённый штамм бактерии E. coli (кишечная палочка), способный синтезировать биоразлагаемые полимеры, используя аминокислоты в качестве исходного материала. В будущем такой подход сможет сделать производство более экологичным.
При обычных методах изготовления пластика возникает две ключевые сложности: потребность в нефти и газе, а также крайне медленное разложение отходов. Новый бактериальный процесс позволяет преодолеть обе эти проблемы, применяя возобновляемое сырьё и создавая материалы, которые разлагаются естественным образом.
Исследователи задействовали природный механизм накопления энергии у бактерий, основанный на полигидроксиалканоатах. В условиях избытка углерода и нехватки ключевых питательных элементов E. coli способны синтезировать эти соединения.
Учёные внедрили в бактерии дополнительные копии генов, ответственных за синтез определённых аминокислот, что позволило значительно повысить выход полимеров. Подбирая оптимальные ферменты, исследователи добились образования соединений со свойствами, схожими с различными видами пластика. Эксперименты подтвердили, что изменение состава аминокислот и других компонентов позволило создать материалы с разными характеристиками.
Для проверки свойств авторы синтезировали полиэстерамид в крупном биореакторе. Свойства полученного материала можно было сравнить с полиэтиленом высокой плотности. Но у технологии пока есть недостатки. Состав полученного полимера нельзя полностью контролировать, а процесс его очистки остаётся сложным.
