Кишечную палочку «научили» производить биоразлагаемый пластик

Генетически модифицированные бактерии синтезируют полезные полимеры из обычной глюкозы. Метод может стать экологически безопасной альтернативой традиционным нефтехимическим процессам.

Южнокорейские биоинженеры создали генетически модифицированный штамм кишечной палочки (E. coli), способный производить биоразлагаемые полимеры на основе аминокислот. Предложенный метод может сделать пластик более экологичным как в процессе производства, так и при утилизации.

Традиционное производство пластика имеет две серьезные проблемы: зависимость от ископаемого топлива и длительный период разложения готовых изделий. Бактериальная система решает обе проблемы одновременно, используя возобновляемые ресурсы и создавая биоразлагаемые материалы.

Биоинженеры использовали естественную бактериальную систему хранения энергии — полигидроксиалканоаты. Бактерии кишечной палочки синтезируют эти полимеры при избытке углерода и недостатке других питательных веществ. Ученые модифицировали эту систему для включения нужных аминокислот в полимерную цепь.

Ученые ввели бактериям копии генов, необходимых для производства конкретных аминокислот, что увеличило выход полимера. Экспериментируя с различными ферментами, они подобрали ферменты, стимулирующие производство полимеров, по свойствам напоминающих различные виды пластика.

Эксперименты показали, что бактерии могут создавать полимеры с различными свойствами, изменяя состав аминокислот и других компонентов. Исследователи продемонстрировали возможность производства смесей различных мономеров и значительно увеличили выход полимера, добавив в штамм E. coli дополнительные ферменты.

В качестве доказательства концепции ученые произвели поли(эстерамид) в большом биореакторе, продемонстрировав, что процесс можно легко масштабировать. Они также протестировали физические, термические и механические свойства полимера, показав, что они сопоставимы со свойствами полиэтилена высокой плотности.

Несмотря на впечатляющие результаты, технология имеет свои ограничения. Состав полимера нельзя полностью контролировать — фермент может включать случайные соединения из метаболизма клетки. Также существуют проблемы очистки полимера от других компонентов клетки и относительно низкая скорость производства по сравнению с промышленными методами.

Исследователи продолжат совершенствовать технологию, чтобы в перспективе заменить глобальное производство пластика из нефтехимических полимеров на более экологичные аналоги.


Читать далее:

Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу

Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе

Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды

Иллюстрация на обложке: Изображение от kjpargeter на Freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Силикон сделали проводником и заставили сиять: это считалось невозможным
Наука
Разработаны контактные линзы ночного зрения: они позволяют видеть в темноте
Наука
Китайские роботы показали боевые навыки перед первым турниром по робобоксу
Новости
«Нежелательные колебания атомов» использовали для хранения информации
Наука
Тайны Иерусалима: под полом древнего здания нашли золотые драгоценности 
Наука
Microsoft добавила ИИ в «Блокнот» и Paint: что умеют новые функции в Windows 11
Новости
В России научились собирать беспилотники с помощью цифрового помощника
Наука
Пять планет можно увидеть невооружённым глазом в июне: где и когда смотреть в России
Космос
Частная космическая компания проведет стыковку спутников на орбите
Космос
Черные дыры могут незаметно расти внутри звезд, считают астрофизики
Космос
Раскрыто происхождение зубной боли: чувствительность зародилась в панцире древних рыб
Наука
В сети нашли базу с паролями от 184 млн аккаунтов, включая Google, Apple и Meta*
Новости
Физики объяснили, как звуковые удары от самолетов попадают в помещения
Наука
Астрономы наблюдали жесткую космическую «битву» двух галактик
Космос
Новая система от Google распознает контент, который сделал ИИ
Новости
Приехали: почему россияне пересаживаются с прокатных на личные электросамокаты
Новости
Очередные тарифы Трампа сломают интернет: что нас ждет
Новости
За мигрантами в Москве будут следить через смартфоны: как работает эксперимент
Новости
Нейросеть, которая ускоряет разработку лекарств, сделали в России
Наука
Российский аналог Raspberry Pi на процессоре СКИФ создали в Новосибирске
Новости