通過大腸桿菌利用天然可再生資源生產(chǎn)聚乳酸及其共聚物,而這種生物材料又具有生物可降解性,所以通過聚乳酸來生產(chǎn)日常塑料產(chǎn)品,將是一項開拓性的研究。
一支韓國科學(xué)家小組已通過使用生物工程技術(shù),而非礦物燃料化學(xué)制品,成功研制出了用于生產(chǎn)日常塑料產(chǎn)品的聚合物。這項開拓性研究有望實現(xiàn)環(huán)保型的塑料生產(chǎn)。
在日常生活中,聚合物是以塑膠和橡膠形式存在的分子群。由李相燁教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,成員來自頗有聲望的韓國科學(xué)技術(shù)院和韓國化學(xué)公司LG,其研究重點在聚乳酸。聚乳酸是一種生物基聚合物,它是利用天然可再生資源生產(chǎn)塑料的關(guān)鍵。
“聚合脂及其它我們?nèi)粘I钪兴玫木酆衔锒鄟碜跃珶捇蚧瘜W(xué)工藝制成的礦物油,”李教授說。“由于環(huán)境問題日益嚴峻,而礦物資源又非常有限,所以利用可再生生物來制造聚合物的想法一再吸引了大眾的矚目。聚乳酸具有生物可降解性,并且對人體危害較小,因此被認為是石油化工塑料產(chǎn)品的良好替代品。”
在此之前,聚乳酸通過兩步發(fā)酵和聚合的化學(xué)工藝制成,不僅過程復(fù)雜而且造價高昂。如今,通過使用大腸桿菌的一種可代謝的工程品種,研究小組開發(fā)出了一種單一步驟的生產(chǎn)工序,可通過直接發(fā)酵制成聚乳酸及其共聚物。該方法使聚乳酸及含有乳酸的共聚物的可再生生產(chǎn)更省錢,更具商業(yè)價值。
“通過發(fā)展代謝工程與酶素工程相結(jié)合的策略,我們開發(fā)出了有效的基于生物技術(shù)的聚乳酸及其共聚物的一步生產(chǎn)工藝,”李教授稱,“這意味著開發(fā)過的大腸桿菌現(xiàn)在可以通過一步發(fā)酵工藝有效生產(chǎn)出非天然聚合物。”
這種將系統(tǒng)級代謝工程與酶素工程相結(jié)合的方法,如今可通過可再生資源的直接微生物發(fā)酵而直接生產(chǎn)聚合物產(chǎn)品和聚合脂產(chǎn)品。
“全球變暖及其它環(huán)境問題敦促著我們在可再生資源的基礎(chǔ)上開發(fā)可持續(xù)的生產(chǎn)工藝,”李教授總結(jié)說,“這種新策略對開發(fā)其它能通過可再生資源的直接發(fā)酵制造各種非天然聚合物的工程生物體,應(yīng)該都是很有幫助的。”
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