Une équipe de recherche du KAIST réussit à produire du plastique microbien pour remplacer les bouteilles en PET
Actuellement, le monde souffre de problèmes environnementaux causés par les déchets plastiques. L'équipe de recherche du KAIST a réussi à produire un plastique à base de microbes qui est biodégradable et peut remplacer les bouteilles en PET existantes, ce qui en fait un sujet d'actualité.
Figure. Vue d'ensemble de la production d'acides dicarboxyliques pseudo-aromatiques à l'aide de C. glutamicum modifié par génie métabolique.
KAIST Metabolic and Biomolecular Engineering National Research Laboratory
Photo. (De gauche à droite) Dr. Cindy Pricilia, le candidat au doctorat Cheon Woo Moon, le professeur distingué Sang Yup Lee
KAIST Metabolic and Biomolecular Engineering National Research Laboratory
Notre université a annoncé le 7 novembre que l'équipe de recherche du professeur Sang Yup Lee, du département d'ingénierie chimique et biomoléculaire, a réussi à développer une souche microbienne qui produit efficacement du monomère de polyester pseudo-aromatique pour remplacer le polyéthylène téréphtalate (PET) en utilisant l'ingénierie métabolique des systèmes.
Les acides dicarboxyliques pseudo-aromatiques ont de meilleures propriétés physiques et une biodégradabilité plus élevée que le polyester aromatique (PET) lorsqu'ils sont synthétisés sous forme de polymères, et attirent l'attention en tant que monomère* respectueux de l'environnement pouvant être synthétisé sous forme de polymères. La production d'acides dicarboxyliques pseudo-aromatiques par des méthodes chimiques présente des problèmes de faible rendement et de sélectivité, de conditions de réaction complexes et de production de déchets dangereux.
*Monomère : Matériau utilisé pour fabriquer des polymères, qui est utilisé pour synthétiser des polymères en polymérisant des monomères ensemble.
< Figure. Développement d'une souche microbienne pour la production d'acides dicarboxyliques pseudo-aromatiques.
Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche du professeur Sang Yup Lee a utilisé l'ingénierie métabolique pour développer une souche microbienne qui produit efficacement cinq types d'acides dicarboxyliques pseudo-aromatiques, dont l'acide 2-pyrone-4,6-dicarboxylique et quatre types d'acides dicarboxyliques pyridiniques (acides dicarboxyliques 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-pyridiniques), chez Corynebacterium, une bactérie principalement utilisée pour la production d'acides aminés.
L'équipe de recherche a utilisé des techniques d'ingénierie métabolique pour construire une souche microbienne plateforme qui améliore le flux métabolique de l'acide protocatéchuique, utilisé comme précurseur de plusieurs acides dicarboxyliques pseudo-aromatiques, et empêche la perte de précurseurs.
Sur cette base, la cible de manipulation génétique a été découverte par l'analyse du transcriptome, produisant 76,17 g/L d'acide 2-pyrone-4,6-dicarboxylique, et par la découverte et la construction de trois types de voies métaboliques de production d'acide pyridine dicarboxylique, produisant avec succès 2.79 g/L d'acide 2,3-pyridine dicarboxylique, 0,49 g/L d'acide 2,4-pyridine dicarboxylique et 1,42 g/L d'acide 2,5-pyridine dicarboxylique.
En outre, l'équipe de recherche a confirmé la production de 15,01 g/L grâce à la construction et au renforcement de la voie de biosynthèse de l'acide 2,6-pyridine dicarboxylique, produisant avec succès un total de cinq acides dicarboxyliques aromatiques similaires avec une grande efficacité.
En conclusion, l'équipe a réussi à produire des acides 2,4, 2,5 et 2,6 pyridine dicarboxyliques à la concentration la plus élevée au monde. En particulier, l'acide 2,4-, 2,5-pyridine dicarboxylique a été produit à l'échelle du g/L, alors qu'il était auparavant produit en quantités extrêmement faibles (mg/L).
Cette étude devrait être appliquée à divers processus industriels de production de polyester et devrait également être activement utilisée dans la recherche sur la production de polyesters aromatiques similaires.
Le professeur Sang Yup Lee, auteur correspondant, a déclaré : "L'importance réside dans le fait que nous avons développé une technologie respectueuse de l'environnement qui produit efficacement des monomères de polyester aromatique similaires à partir de micro-organismes" et "Cette étude aidera l'industrie des bio-monomères à base de micro-organismes à remplacer l'industrie chimique à base de produits pétrochimiques à l'avenir".
Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue académique internationale Proceedings of the National Academy of Sciences of United States of America (PNAS) le 30 octobre.
※ Titre de l'article : Ingénierie métabolique de Corynebacterium glutamicum pour la production d'acides pyrone et pyridine dicarboxyliques
※ Informations sur l'auteur : Jae Sung Cho (co-auteur), Zi Wei Luo (co-auteur), Cheon Woo Moon (co-auteur), Cindy Prabowo (co-auteur), Sang Yup Lee (auteur correspondant) - au total 5 personnes
Cette étude a été réalisée avec le soutien du projet "Development of Next-generation Biorefinery Platform Technologies for Leading Bio-based Chemicals Industry" et du projet "Development of Platform Technologies of Microbial Cell Factories for the Next-generation Biorefineries Project" (chef de projet : Professeur Sang Yup Lee) de la Fondation nationale de la recherche soutenue par le ministère coréen de la science et de la technologie et des technologies de l'information et de la communication (TIC).
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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