Ett team av kemiingenjörer vid University of Texas i Austin har utvecklat en ny, kostnadseffektiv metod för att syntetiskt producera en bioförnybar plattformskemikalie som kallas triättiksyralakton (TAL) som kan användas för att producera innovativa nya läkemedel och hållbara plaster i industriell skala, som beskrivs denna vecka i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Leds av Hal Alper, professor vid McKetta Institutionen för kemiteknik vid Cockrell School of Engineering, teamets nya metod innebär att konstruera jästen Y. lipolytica för att öka produktionen av TAL, en polyketid, till nivåer som vida överstiger nuvarande bioproduktionsmetoder. Detta uppnåddes genom att köra om ämnesomsättningen i jästen genom syntetisk biologi och genteknik. I sista hand, forskargruppen tiodubblade produktionskapaciteten, gör det möjligt att masstillverka polyketider för inkorporering i en mängd nya tillämpningar inom industrin.

Polyketider är en viktig klass av naturligt härledda molekyler som kan användas för att göra många användbara produkter som kosttillskott, specialpolymerer, pigment och läkemedel. För närvarande, det finns mer än 20 läkemedel som härrör från polyketider på marknaden, inklusive immunsuppressiva medel, statiner och antimikrobiella medel.

Fram till denna punkt, syntetisk produktion av polyketider har begränsats av tekniska utmaningar, begränsar praktiska tillämpningar för konsument- och industribaserade behov. Särskilt, de flesta teknologier har begränsade produktutbyten vilket resulterar i svår kemisk syntes och dålig ekonomi. UT Austin-lagets genombrott kan ändra på det.

Med sin nya metod, forskarna kunde rena TAL direkt från en bioreaktor för att göra ett nytt plastmaterial som kan formas till en film och som kan ses uppvisa en orange nyans och relativ transparens.

"Vi hoppas kunna öppna nya produkter och industriella möjligheter inom de kemiska och farmaceutiska utrymmena, " sa Alper. "Våra ingenjörsinsatser i TAL visar att vi kan koppla om ämnesomsättningen för att skapa förnybara lösningar för traditionell kemisk tillverkning."

UT Austin Office of Technology Commercialization har lämnat in amerikanska patentansökningar för tekniken och arbetar för att säkra världsomspännande patent. Kontoret söker kommersiella partners som har intresse av att förbättra ekonomin för polyketidproduktion eller skapa nya material eller produkter från polyketider.

"En viktig roll för vår institution, som ett av landets ledande offentliga forskningsuniversitet, är att flytta UT Austins forskning från laboratoriet till användbara produkter och tjänster för marknaden, sa Dan Sharp, direktör för UT Austin Office of Technology Commercialization. "Sådan forskning tar upp den prioriteringen och förser samhället med innovativa lösningar som växer vår ekonomi och förbättrar livskvaliteten."