Plastikædende bakterier gør affald til nyttige udgangsmaterialer til andre produkter

Bjerge af brugte plastikflasker bliver smidt væk hver dag, men mikrober kan potentielt tackle dette problem. Nu rapporterer forskere i ACS Central Science at de har udviklet en plastikspisende E. coli, der effektivt kan omdanne polyethylenterephthalat (PET) affald til adipinsyre, som bruges til at fremstille nylonmaterialer, lægemidler og duftstoffer.

Tidligere har et team af forskere, inklusive Stephen Wallace, udviklet en stamme af E. coli til at omdanne hovedkomponenten i gamle PET-flasker, terephthalsyre, til noget mere velsmagende og mere værdifuldt:vaniljesmagsforbindelsen vanillin. Samtidig konstruerede andre forskere mikrober til at metabolisere terephthalsyre til en række små molekyler, herunder korte syrer.

Så Wallace og et nyt team fra University of Edinburgh ønskede at udvide E. colis biosyntetiske veje til at omfatte metabolismen af ​​terephthalsyre til adipinsyre, et råmateriale til mange hverdagsprodukter, der typisk genereres af fossile brændstoffer ved hjælp af energikrævende processer.

Holdet udviklede en ny E. coli-stamme, der producerede enzymer, der kunne omdanne terephthalsyre til forbindelser såsom muconsyre og adipinsyre. For derefter at omdanne muconsyren til adipinsyre brugte de en anden type E. coli, som producerede brintgas, og en palladiumkatalysator.

I eksperimenter fandt holdet ud af, at fastgørelse af de konstruerede mikrobielle celler til alginathydrogelperler forbedrede deres effektivitet, og op til 79 % af terephthalsyren blev omdannet til adipinsyre.

Ved at bruge prøver fra den virkelige verden af ​​terephthalsyre fra en kasseret flaske og en belægning taget fra affaldsemballageetiketter, producerede det konstruerede E. coli-system effektivt adipinsyre. I fremtiden siger forskerne, at de vil lede efter veje til at biosyntetisere yderligere produkter af højere værdi.

Flere oplysninger: Plastikædende bakterier gør affald til nyttige udgangsmaterialer for andre produkter, ACS Central Science (2023). DOI:10.1021/acscentsci.3c00414 , pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscentsci.3c00414

Journaloplysninger: ACS Central Science

Leveret af American Chemical Society