Petrolün yerine geçecek madde çok ucuza üretildi

Tek başına PDCA doğrudan bir plastik alternatifi değil. Ancak bu azot bazlı bileşik, özellikle PET gibi yaygın plastiklerde kullanılan biyoçözünürlüğü düşük monomerlerin yerine geçebilecek çevre dostu bir bileşen. Yeni araştırma, PDCA üretim sürecinde iki temel iyileştirme sağlayarak hem verimliliği yedi kat artırdı, hem de üretim sırasında oluşan toksik atıkları ortadan kaldırdı.

Çalışmayı yürüten biyomühendis Tanaka Tsutomu, "Hücre metabolizmasını kullanarak azotu dahil edecek ve bileşiği baştan sona sentezleyecek bir yol aradık" dedi. Ekip, azot metabolizmasından gelen enzimleri kullanarak istenmeyen yan ürünler üretmeden hedef bileşiği elde etmeyi başardı.

Üretim sürecinin temelinde, genetiği değiştirilmiş Escherichia coli (E. coli) bakterilerine glikoz verilmesi yer alıyor. Bu bakteriler, özel seçilmiş enzimler sayesinde ara bileşikleri PDCA’ya dönüştürüyor. Ancak süreç tamamen sorunsuz değildi. Yeni yöntem, ilk başta toksik bir yan ürün ortaya çıkardı. Bunu aşmak için araştırmacılar pirüvat adlı ayrı bir bileşiği sürece dahil etti.

Tanaka, “H2O2’yi yakalayan bileşiklerin eklenmesiyle bu sorunu aştık” dedi. Ancak bu adımın, büyük ölçekli üretimde ekonomik ve lojistik zorluklara yol açabileceği belirtiliyor. Yine de çalışma, dayanıklı ve biyobozunur plastik üretimi açısından büyük bir ilerleme sunuyor.

PDCA, doğal içeriklerle biyoreaktör sistemlerinde üretilebildiği için petrol türevi ürünlere alternatif olarak giderek daha uygulanabilir hale geliyor. Tanaka, bu başarılarının biyolojik üretim yöntemlerinin geleceğini genişlettiğini ve mikrobiyal sentezle erişilebilecek molekül yelpazesini büyüttüğünü belirtiyor.

Bu yıl ayrıca, bakteriyel selüloz liflerinden üretilen BCBN (bacterial cellulose-hexagonal boron nitride) adlı başka bir umut vadeden biyomalzeme daha duyuruldu. Bu tür gelişmeler, hem çevreyi hem de insan sağlığını tehdit eden plastik kirliliğine karşı bilimsel çözümler sunmayı amaçlıyor.