استفاده از باکتری جایگزین نفت در تولید مواد اولیه پتروشیمی

با اضافه کردن ژن به باکتری ها یک روش پایداری را پیشنهاد می دهند برای درست کردن کمپوندهایی که اخیرا از پتروشیمی بدست می آیند.

رویای جایگزین کردن پتروشیمی با منابع تجدیدپذیر در تولید الیاف مصنوعی و پلاستیک یک گام نزدیکتر شده است. محققان در A* Star سنگاپور اصلاح ژنتیکی بر روی Escherichia coli انجام داده اند تا یک کمپوندی را تولید کنند که می توان آن را تبدیل به یک ماده اصلی برای تولید نایلون و سایر محصولات مصنوعی کرد. ما باید مصرف نفت و گاز را کاهش دهیم و بیشتر به سمت تکنولوژی های پایدار حرکت کنیم.

Sudhakar Jonnalagadda شرح می دهد که کار با همکاران در موسسه ی A* Star شیمی و علوم مهندسی انجام شده است. تولید بیشترین الیاف مصنوعی و پلاستیک ها با نفت خام شروع می شود، این یک منبع محدودی است که استخراج و پردازش آن مشکلات زیست محیطی قابل توجهی را ایجاد می کند. روش پایدار جایگزینی را استفاده کردند تا از باکتری ها مواد اولیه گرانبها تولید کنند از مواد ساده مثل گلوکز. گلوکز را می توان از زیست توده ها که شامل محصولات زراعی و سایر مواد بیولوژیکی که با توجه به میزان تقاضا پرورش داده می شوند، استخراج کرد. باکتری به طور طبیعی محصولات مورد نیاز را در مقادیر قابل توجه تولید نمی کند به طوری که این یک ترفند است برای ترغیب این میکروارگانیسم ها برای تبدیل شدن به گیاهان کوتاه برای تولید کردن مواد شیمیایی مورد نیاز صنعت. یک ماده ی شیمیایی مثل موکونیک اسید که به آسانی می تواند به آدیپیک اسید تبدیل شود که یک ماده ی شیمیایی است که به مقادیر زیاد در تولید نایلون مورد استفاده قرار می گیرد.
تیم A*STAR سه ژن به باکتری E.Coli تزریق کردند برای ایجاد مسیر متابولیسم تا موکونیک اسید تولید کنند. اگرچه اضافه کردن این ژن ها اولین گام در یک کار مهندسی ژنتیک پیچیده بود. Jonnalagadda می گوید: برای تغییر شکل دادن E.Coli نرمال برای تغییر مسیر دادن به سمت گلوکزهای بیشتر برای محصولات مورد نیاز ما یک چالش خیلی بزرگ بود.

او شرح می دهد که فعالیت ترکیبی خارجی با ژن مادر باید کنترل شود برای جلوگیری از تجمع مواد واسطه سوخت و ساز و همچنین برای به حداکثر رساندن بهره وری از تولید موکونیک اسید. شبیه سازی کامپیوتری برای تجزیه و تحلیل متابولیسم باکتری اصلاح شده به مشخص کردن دقیق تغییرات ژنتیکی مورد نیاز کمک کرد. محققان در حال بررسی راه های دیگر برای تولید کارآمد موکونیک اسید هستند .در حال حاضر هر چند این فرآیند ترکیبات موثرتری را در مقایسه با روش های جایگزین با مواد اولیه ارزان تر و ساده تر تولید می کنند. Jonnalagadda می گوید ما هنوز در مراحل اولیه هستیم، ما باید این دستاوردها را در مسیرهای تجاری ارزیابی کنیم. محققان A*STAR و سایرین در سراسر جهان به دنبال طیف گسترده ای برای تولید ترکیبات شیمیایی بدون استفاده از نفت هستند.