细菌首次合成热稳定塑料，类似聚苯乙烯和PET

　　全球的生物工程师们一直在致力于开发能够生产塑料的微生物，以取代传统的石油基塑料工业。最近，来自韩国的研究团队成功克服了一个重要的技术障碍，使细菌能够合成含有环状结构的聚合物，这种聚合物能够提高塑料的硬度和热稳定性。

　　由于这些环状分子通常对微生物具有毒性，研究人员必须构建一种新的代谢途径，使大肠杆菌不仅能够合成聚合物，还能耐受聚合物及其前体的积累。

　　该聚合物是可生物降解的，具备适用于生物医学领域的物理特性，如药物输送，尽管仍需进一步研究。相关研究成果已于8月21日发表在《生物技术趋势》杂志上。

　　资深作者、韩国科学技术院的化学与生物分子工程师Sang Yup Lee表示：“生物制造将是成功应对气候变化和全球塑料危机的关键。我们需要国际合作，推动生物制造，以确保未来拥有更好的环境。”

　　目前，大多数用于包装和工业的塑料都含有环状“芳香”结构，例如PET和聚苯乙烯。以往的研究已成功开发出能够合成由芳香和脂肪族（非环状）单体交替组成的聚合物的微生物，但这是首次实现微生物合成完全由芳香侧链单体构成的聚合物。

　　为实现这一目标，研究团队首先通过重组其他微生物的酶构建了一条新的代谢途径，使细菌能够合成一种名为苯乳酸的芳香单体。随后，他们利用计算机模拟设计了一种聚合酶，能够高效地将这些苯乳酸单元组装成聚合物。

　　Lee指出：“这种酶的合成效率超过了自然界中任何已知的酶。”

　　在优化细菌的代谢途径和聚合酶后，研究人员在6.6升（1.7加仑）的发酵罐中培养微生物，最终获得的菌株能够产生12.3 g/L的聚合物（聚D苯乳酸）。为了实现商业化，研究团队希望将产量提升至至少100克/升。

　　Lee补充道：“基于其特性，我们认为这种聚合物特别适合用于药物输送。尽管其强度不及PET，主要是由于分子量较低。”

　　未来，研究团队计划开发其他类型的芳香单体以及具有不同化学和物理性质的聚合物，例如，适用于工业应用的高分子量聚合物。他们还将进一步优化生产方法，以实现规模化生产。

　　Lee表示：“如果我们在提高产量方面投入更多努力，这种方法有望在更大规模上实现商业化。我们正在致力于提高生产和回收过程的效率，以便经济地提纯所生产的聚合物。”