Suche
Mein Konto
Tugev ja painduv nailonkiud, mis on esmakordselt valmistatud insenerbioloogia bakteritest
Teadlased on esimest korda välja töötanud geneetiliselt muundatud bakterid, mis toodavad elastset nailonitaolist plasti.
Tugev ja painduv nailonkiud, mis on esmakordselt valmistatud insenerbioloogia bakteritest
Teadlased on geneetiliselt muundatud mikroobid, et luua esmakordselt nailonile sarnane tugev ja painduv plastik.
Varem on baktereid kasutatud polüestrite, näiteks polühüdroksüalkanoaatide (PHA) tootmiseks. Kuid rõiva- ja jalatsitööstuses kasutatavate nailonitaoliste plastide tootmine on olnud keeruline, teatavad autorid tänases ajakirjas.Looduse keemiline bioloogia. 1
„Töö on muljetavaldav,“ ütleb Colin Scott, Austraalias Perthis asuva ettevõtte Uluu ensüümitehnika juht, mis kasutab vetikatest kompostitavate PHA-de tootmiseks mikroobe.
Aastas toodetakse maailmas umbes 400 miljonit tonni mittelagunevaid naftapõhiseid plastijäätmeid ja mikroplasti, mis seab ohtu eluslooduse, inimeste tervise ja planeedi. "See töö toob esile, kui palju saab bioloogia selle kriisiga võitlemiseks ära teha, " ütleb Scott.
Looduse häkkimine
Bakterid toodavad looduslikult polümeere toitainete säilitamiseks nappuse ajal. Bakterite kasutamine nailonisarnase plasti valmistamiseks on aga keeruline, kuna puuduvad looduslikult esinevad ensüümid, mis suudaksid seda tüüpi polümeere luua, selgitab kaasautor Sang Yup Lee, Lõuna-Koreas Daejeonis asuva Korea teaduse ja tehnoloogia arenenud instituudi biomolekulaarinsener.
Selle probleemi lahendamiseks muutsid teadlased erinevate bakteriliikide geene kodeerivaid geene ja sisestasid need DNA ahelatena, mida nimetatakse plasmiidideks.Escherichia colia, bakter, mida sageli kasutatakse teostatavusuuringutes.
Seejärel kodeerisid need geenid mitmeid uudseid ensüüme, mis võisid polümeeride loomiseks ühendada molekulaarahelaid. Lõpptoode oli bioplast, mida kutsuti polü(esteramiidiks) või PEA-ks, mis oli enamasti polüester koos mõningate nailonitaoliste amiidsidemetega.
Nailon on polümeer, mis koosneb 100% amiidsidemetest, seega on veel pikk tee minna, enne kui bakterid suudavad seda tüüpi plastikut korralikult jäljendada, ütleb Yup Lee.
Katsed on näidanud, et üht tüüpi PEA füüsikalised, termilised ja mehaanilised omadused on võrreldavad polüetüleeniga, mis on üks kõige sagedamini kasutatavaid kaubanduslikke plastmassi.
Jaapani Kobe ülikooli biotootmisinsener Seiichi Taguchi märgib aga, et plast ei ole tõenäoliselt nii tugev kui polüetüleen, kuna aminohapete polümeeridesse lülitamise sagedus on madal. Aminohappe lisamine polümeerile põhjustab sageli ahela katkemist, luues lühendatud madala molekulmassiga polümeere, selgitab ta.
Kaubanduspotentsiaal?
- Genießen Sie unsere aktuellsten Inhalte?
Melden Sie sich an oder erstellen Sie ein Konto, um fortzufahren. - Greifen Sie auf den aktuellsten Journalismus des preisgekrönten Teams von Nature zu.
- Entdecken Sie die neuesten Features und Meinungen zu bahnbrechender Forschung.
või
-
Chae, T.A. et al. Nature Chem. Biol. https://doi.org/10.1038/s41589-025-01842-2 (2025).