“妙用”大肠杆菌 生产可再生塑料

 

韩国科学家发表的一项研究指出，大肠杆菌也能用于生产可生物降解的塑料，经过工程改造细菌系统或能使用可再生资源生产出有理想热性能和机械性能的塑料。相关研究3月18日发表于《自然—化学生物学》。

据估算，全球塑料生产在2022年制造了约4亿公吨的塑料，其中大部分使用了石油基化工工艺。与此同时，微生物生产聚合物的机制有望以更可持续的方式生产出可生物降解的替代品。已知生物体能自然合成聚合物，如DNA、RNA、纤维素和蛋白质。不过，科学家直到最近才开始聚焦用微生物合成能用于生产塑料的聚合物。

韩国科学技术院的Sang Yup Lee和同事开发了一种能用大肠杆菌内产生的一系列酶生产聚酯酰胺（PEA）的工艺，这种工艺需要将六种氨基酸与一种或多种羟基酸结合，来制造聚合物塑料。经过进一步测试优化该工艺后，Lee和同事利用葡萄糖作为一种关键成分，在大肠杆菌内生产这种聚合物。他们还研究了不同氨基酸的数量和结构如何影响PEA的产量和性能。

作为概念验证，研究者在一个大型生物反应器中生产了约每升55克的PEA，证实了PEA产量很容易扩大规模。他们还测试了该PEA的物理、热学和机械性能，发现其与高密度聚乙烯的性能不相上下，而高密度聚乙烯是使用最广泛的塑料之一，提示PEA或是一种可再生替代品。

研究者表示，这种工艺比当前的化学方法有很多优势，如能轻松获得各种PEA，以及实现可以用作塑料的聚合物的可持续生产。

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 https://doi.org/10.1038/s41589-025-01842-2

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