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
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука
Риск глобального потепления: ученые предупреждают о проблемах с дыханием
Наука
Microsoft случайно удалила ИИ-помощник Copilot при обновлении Windows
Новости
Крупнейшую цифровую камеру установили в обсерватории Веры Рубин
Космос
Космический телескоп наблюдал четыре гигантские экзопланеты у соседней звезды
Космос
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Космос
Посмотрите, как поверхность Луны становится красной: Blue Ghost снял видео затмения
Космос
Цифровую трансформацию HR обсудят на форуме «Цифровое сердце компании»
Новости
Посмотрите на Антарктиду без льда: опубликована подробная карта южного континента
Наука
В MIT разработали мышцы для роботов, которые сокращаются в разных направлениях
Наука
Китайский Baidu представил новую модель ИИ: «не хуже ChatGPT, но дешевле DeepSeek»
Новости
Процессорный модуль «Фишт» запустили в производство: заменит зарубежные аналоги  
Новости
НАСА сообщило о возможных следах древней жизни на Марсе  
Космос
Робот TRON 1 научился прыгать через барьеры и взбираться по лестницам  
Новости