Potrivit studiului publicat în jurnalul Metabolic Engineering și prezentat de ScienceDaily, echipa condusă de bioinginerul Tsutomu Tanaka a obținut în bioreactoare concentrații de PDCA de peste șapte ori mai mari decât cele raportate anterior. Procesul nu generează subproduse toxice, o problemă frecventă în producția chimică convențională. „Am demonstrat că reacțiile metabolice pot fi folosite pentru a integra azotul și a sintetiza compuși complexi fără reziduuri nedorite”, a declarat Tanaka.

Durabilitatea plasticului a dus la utilizarea sa globală, dar și la acumularea deșeurilor care persistă sute de ani în natură. PET, folosit pentru sticle și fibre textile, provine din resurse petroliere neregenerabile. Spre deosebire de acesta, PDCA este biodegradabil și prezintă proprietăți mecanice comparabile sau chiar superioare.

Tanaka a explicat că majoritatea strategiilor actuale de producere a bioplasticelor se concentrează pe molecule simple formate din carbon, oxigen și hidrogen. PDCA include și azot, ceea ce îi conferă rezistență sporită. „Incorporarea metabolismului azotului lărgește spectrul moleculelor care pot fi obținute prin sinteză microbiană”, a spus cercetătorul.

Dificultăți de scalare a producției din cauza unui proces chimic

În timpul experimentelor, echipa s-a confruntat cu un blocaj enzimatic care genera peroxid de hidrogen (H₂O₂), o substanță reactivă ce dezactiva enzima responsabilă de producție. Cercetătorii au rezolvat problema prin adăugarea unei substanțe capabile să neutralizeze H₂O₂. Totuși, această soluție ar putea ridica provocări economice și logistice la scară industrială.

Echipa are deja planuri pentru optimizarea procesului și creșterea eficienței. „Obținerea de cantități suficiente în bioreactoare creează baza pentru aplicarea practică”, a subliniat Tanaka. Rezultatele ar putea accelera trecerea către o industrie a materialelor sustenabile, reducând dependența de petrol și poluarea cu plastic.