KAIST systems metaboliska ingenjörer har definierat en ny strategi för mikrobiell aromatisk polyestertillverkning sammansmält med syntetisk biologi från förnybar biomassa. Teamet av framstående professor Sang Yup Lee vid Institutionen för kemisk och biomolekylär teknik producerade aromatiska polyestrar från Escherichia coli (E. coli) -stammar genom att applicera mikrobiell jäsning, genom att använda direkt mikrobiell jäsning från förnybara råvarukolhydrater.

Detta är den första rapporten för att fastställa en plattformsstam av konstruerad E. coli som kan producera miljövänliga aromatiska polyestrar. Denna konstruerade E. coli -stam, om så önskas, har potential att användas som en plattformsstam som kan producera olika högvärderade aromatiska polyestrar från förnybar biomassa. Denna forskning publicerades i Naturkommunikation den 8 januari.

Konventionellt, aromatiska polyestrar har fast hållfasthet och värmestabilitet så att det har varit ett stort intresse för fermentativ produktion av aromatiska polyestrar från förnybar biomassa som inte är livsmedel, men utan framgång.

Dock, aromatiska polyestrar tillverkas endast genom att mata cellerna med motsvarande aromatiska monomerer som substrat, och har inte producerats genom direkt jäsning från förnybara råvarukolhydrater såsom glukos.

För att lösa detta problem, laget föreskrev det detaljerade förfarandet för aromatisk polyesterproduktion genom att identifiera CoA-transferas som aktiverar fenylalkanoater i motsvarande CoA-derivat. I denna process, forskare använde metabolisk konstruktion av E. coli för att producera fenylalkanoater från glukos baserat på genomskala metabolisk flödesanalys. Särskilt, KAIST -teamet gjorde en modulering av genuttryck för att producera olika aromatiska polyestrar med olika monomerfraktioner.

Forskargruppen producerade framgångsrikt aromatiska polyestrar, en icke-naturlig polymer som använder strategin som kombinerar systemmetabolism och syntetisk biologi. De lyckades med biosyntes av olika typer av aromatiska polyestrar genom systemet, på så sätt bevisar den tekniska excellensen hos det miljövänliga biosyntetiska systemet för denna forskning. Vidare, hans team bevisade också potentialen att utöka sortimentet av aromatiska polyestrar från förnybara resurser, som förväntas spela en viktig roll i bioplastindustrin.

Professor Lee sa, "En miljövänlig och hållbar kemisk industri är den viktigaste globala agendan som varje nation står inför. Vi fokuserar forskningen på en biokemisk industri fri från petroleumberoende, och bedriver mångsidig forskningsverksamhet för att ta itu med frågan. Denna nya teknik som vi presenterar kommer att fungera som ett tillfälle att främja den biokemiska industrin framåt. "