Материалы на основе ПДКА демонстрируют физические свойства, сопоставимые или даже превосходящие ПЭТ, при этом новый метод позволяет получать соединение в промышленных масштабах без побочных продуктов. Результаты опубликованы в журнале Metabolic Engineering.
Проблема традиционного пластика заключается в его долговечности и нефтяной природе сырья, что делает его неэкологичным и зависимым от невозобновляемых ресурсов. Биополимеры уже рассматриваются как альтернатива, но их производство зачастую ограничено низким выходом и высокой стоимостью.
Команда под руководством биоинженера Цутому Танаки применила новый подход: вместо чисто химического синтеза исследователи задействовали клеточный метаболизм, позволяющий включать атомы азота в структуру соединения без образования нежелательных побочных продуктов. В результате ПДКА удалось получать в биореакторах в концентрациях, более чем в семь раз превышающих ранее достигнутые.
Учёным пришлось решить и ряд технических проблем. Наиболее серьёзной оказалось образование перекиси водорода (H₂O₂), которая разрушала ключевой фермент процесса. Команда справилась с этим, добавив соединение, нейтрализующее H₂O₂, однако такой метод может усложнить масштабирование технологии.
Несмотря на это, исследователи уверены в перспективности своей работы. «Наше достижение показывает, что метаболические реакции можно использовать для эффективного синтеза соединений с азотом, открывая дорогу к новым видам биопластика», — подчеркнул Танака.
Учёные планируют совершенствовать методику и добиваться стабильного производства ПДКА в промышленных условиях. По их словам, это не только шаг к экологически безопасным материалам, но и расширение возможностей биоинженерии, способной создавать целый спектр новых соединений для устойчивого будущего.
