doi.org/10.1016/j.tibtech.2024.06.001
Credibilidade: 999
#Plástico
Pesquisadores coreanos desenvolveram bioengenharia em E. coli para produzir um polímero biodegradável com potenciais aplicações biomédicas, promovendo alternativas plásticas sustentáveis “e abordando desafios ambientais.
Bioengenheiros em todo o mundo têm se esforçado para desenvolver micróbios capazes de produzir plásticos como uma alternativa aos plásticos à base de petróleo. Recentemente, uma equipe de pesquisadores na Coreia fez um avanço significativo ao projetar bactérias para produzir polímeros com estruturas semelhantes a anéis, que aumentam a rigidez e a estabilidade térmica dos plásticos resultantes.
Como essas moléculas geralmente são tóxicas para microrganismos, os pesquisadores tiveram que construir uma nova via metabólica que permitiria à bactéria E. coli produzir e tolerar o acúmulo do polímero e dos blocos de construção dos quais ele é composto.
O polímero resultante é biodegradável e tem propriedades físicas que podem emprestá-lo a aplicações biomédicas, como administração de medicamentos, embora mais pesquisas sejam necessárias. Os resultados são apresentados em 21 de agosto no periódico Cell Press Trends in Biotechnology, que agora publica pesquisas originais, além de artigos de revisão.
Acredito que a biofabricação será a chave para o sucesso da mitigação das mudanças climáticas e da crise global do plástico, – diz o autor sênior Sang Yup Lee, engenheiro químico e biomolecular do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia. Precisamos colaborar internacionalmente para promover a fabricação de base biológica para que possamos garantir um ambiente melhor para o nosso futuro.
Avanços na produção de plástico microbiano:
A maioria dos plásticos usados “”para embalagens e fins industriais contém estruturas aromáticas semelhantes a anéis, por exemplo, PET e poliestireno. Estudos anteriores conseguiram criar micróbios que podem produzir polímeros compostos de monômeros aromáticos e alifáticos alternados (não semelhantes a anéis), mas esta é a primeira vez que micróbios produzem polímeros compostos inteiramente de monômeros com cadeias laterais aromáticas.
Para fazer isso, os pesquisadores primeiro construíram uma nova via metabólica recombinando enzimas de outros microrganismos que permitiram que as bactérias produzissem um monômero aromático chamado fenillactato. Em seguida, eles usaram simulações de computador para projetar uma enzima polimerase que pudesse montar com eficiência esses blocos de construção de fenillactato em um polímero.
Otimizando a produção para uso comercial
Esta enzima pode sintetizar o polímero de forma mais eficiente do que qualquer uma das enzimas disponíveis na natureza,- diz Lee.
Após otimizar a via metabólica da bactéria e a enzima polimerase, os pesquisadores cultivaram os micróbios em tanques de fermentação de 6,6 L (1,7 galão). A cepa final foi capaz de produzir 12,3 g/L do polímero (poli(D fenillactato)). Para comercializar o produto, os pesquisadores querem aumentar o rendimento para pelo menos 100 g/L.
Com base em suas propriedades, achamos que este polímero deve ser adequado para administração de medicamentos em particular,- diz Lee. Não é tão forte quanto um PET, principalmente por causa do menor peso molecular.
No futuro, os pesquisadores planejam desenvolver tipos adicionais de monômeros aromáticos e polímeros com várias propriedades químicas e físicas, por exemplo, polímeros com pesos moleculares mais altos necessários para aplicações industriais. Eles também estão trabalhando para otimizar ainda mais seu método para que ele possa ser ampliado.
Se nos esforçarmos mais para aumentar o rendimento, então esse método pode ser comercializado em uma escala maior,- diz Lee. Estamos trabalhando para melhorar a eficiência do nosso processo de produção, bem como o processo de recuperação, para que possamos purificar economicamente os polímeros que produzimos.
Publicado em 30/08/2024 19h33
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