Enklare, billigare, biologiskt nedbrytbar plast utan att använda fossila bränslen

Anonim

Enklare, billigare, biologiskt nedbrytbar plast utan att använda fossila bränslen

Miljö

Darren Quick

23 november 2009

Bionedbrytbara koppar gjorda av majs vid Chubby's Tacos i Durham, North Carolina (Foto: Ildar Sagdejev (Specious) via Wikipedia Commons)

Under senare år har polymjölksyra (PLA) dragit uppmärksamhet som ersättning för petroleumbaserad plast. Den är gjord av majsstärkelse eller andra stärkelsesrika ämnen som majs, socker eller vete och är biologiskt nedbrytbar - återgår på mindre än 60 dagar under idealiska förhållanden. PLA används redan som material för kompostpåse, livsmedelsförpackningar och engångsbord, och även för ett antal biomedicinska tillämpningar, såsom suturer, stenter, dialysmedia och läkemedelsavgivningsanordningar. Även om priset har fallit, är PLA fortfarande dyrare än de flesta petroleumprodukter som härrör från råvaror, men nu har ett forskargrupp lyckats förenkla produktionen av PLA och göra processen mycket billigare, vilket innebär att vi snart kan se PLA som används i en mycket större mängd applikationer.

Hittills har PLA producerats i en tvåstegs jäsning och kemisk polymeriseringsprocess, som är komplex och dyr. Nu, genom användning av en metabolisk manipulerad stam av E. coli, har laget från Sydkoreas KAIST University och det kemiska företaget LG Chem utvecklat en enstegsprocess som producerar polymjölksyra och dess sampolymerer genom direkt fermentering . Detta gör den förnybara produktionen av PLA och laktatinnehållande sampolymerer billigare och mer kommersiellt genomförbar.

"Genom att utveckla en strategi som kombinerar metabolisk ingenjörsvetenskap och enzymteknik, har vi utvecklat en effektiv biobaserad enstegsframställning för PLA och dess sampolymerer, " sa forskargruppens ledare, prof Sang Yup Lee . "Det betyder att en utvecklad E. coli-stam nu kan producera onaturliga polymerer genom en enstegs fermenteringsprocess. "

Detta kombinerade tillvägagångssätt av ämnesomsättning och enzymteknik på systemnivå möjliggör nu produktion av polymer- och polyesterbaserade produkter genom direkt mikrobiell jäsning av förnybara resurser.

"Polyestrarna och andra polymerer vi använder varje dag är mestadels härledda från fossila oljor gjorda genom raffinaderiet eller kemiska processen, " sade Lee. "Tanken att producera polymerer från förnybar biomassa har uppmärksammats på grund av de ökande problemen med miljöproblem och den begränsade naturen hos fossila resurser. PLA anses vara ett bra alternativ till oljebaserad plast eftersom den är både biologiskt nedbrytbar och låg toxicitet för människor. "

Lagets forskning publiceras i två sidor i tidskriften Bioteknik och Bioengineering .

Bionedbrytbara koppar gjorda av majs vid Chubby's Tacos i Durham, North Carolina (Foto: Ildar Sagdejev (Specious) via Wikipedia Commons)