英国科学家进行了基因工程大肠杆菌将塑料垃圾转化为香草醛。“我们的系统不是简单地将塑料垃圾回收成更多的塑料，而是首次证明，你可以将塑料用作微生物细胞的原料，并将其转化为具有更高价值和更多工业用途的东西，”他说斯蒂芬•华莱士来自爱丁堡大学。生物转化“不仅仅是取代现有的化学过程，它实际上实现了一些用现代合成方法无法做到的事情。”
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是应用最广泛的塑料之一。现有的大多数回收技术将PET降解为取代基单体、乙二醇和对苯二甲酸，然后用于第二代塑料材料。华莱士和乔安娜·萨德勒同样来自爱丁堡大学(University of Edinburgh)的研究人员希望将这些单体升级循环，制成替代产品。
这两位研究人员利用基因工程培育了一种E．c奥利将对苯二甲酸转化为香兰素。香兰素是香草特有气味和味道的分子。它被用于食品和化妆品，是工业上重要的平台化学品。传统上，它是从香草植物中提取的，但全球需求远远超过天然来源的供应。萨德勒不确定直接从废物中提取的香兰素是否符合食品消费的监管标准，但他认为它可以作为散装化学品用于化妆品或其他用途。
他们的修改大肠杆菌产生酶，通过氧化、甲基化和两个还原步骤将对苯二甲酸转化为香兰素。这些酶被引入质粒上的细胞，华莱士将其描述为“环状DNA片段，它们实际上是你想让细胞进行的化学反应的说明书。”“加入如此大量的非天然酶大肠杆菌这是一个很大的挑战。“当你开始引入新的酶时，你给细胞施加了很大的压力，在某种程度上，它会对你要求它做的工作量感到不满。”萨德勒解释说:“这造成了各种生物学障碍。”通过仔细优化反应条件和介质，他们最终找到了一个最佳点，在这个最佳点上，每种酶都能够在对苯二甲酸生物催化转化为香兰素的过程中发挥作用。
垃圾挑选
不幸的是，让细胞进行转化只是战斗的一半。萨德勒说:“全细胞生物催化有很多好处，但一个巨大的挑战是如何从物理上将底物进入细胞，从而使化学反应发生。”为了克服这个问题，他们添加了少量的酒精，基本上是在细胞膜上戳洞，以增加细胞膜的渗透性。另一个复杂的问题是香兰素本身对他们的新菌株是有毒的大肠杆菌．为了减轻这些毒性问题，他们将产物从反应混合物中原位提取成油醇。在优化的条件下，该团队直接将一个从爱丁堡街头捡来的废弃塑料瓶在一罐工艺中转化为香草素。
“这是一项非常有前途和及时的研究，证明对苯二甲酸可以应用到生物技术过程中，”评论道沃尔夫冈·斯特雷特他是德国汉堡大学塑料微生物降解方面的专家。“他们概述了一个明确的战略，将PET废物生物升级回收为单一增值小分子。”由于香兰素具有作为平台化合物的潜力，这对新兴的微生物塑料回收领域做出了重大贡献。”,泽Cetecioglu瑞典皇家理工学院(KTH Royal Institute of Technology)微生物废物评估领域的研究人员说，这项工作“不仅是在城市中创建生物炼制中心的重要一步，也是一个更可持续发展的社会的重要一步”。“塑料垃圾对全世界来说都是一个大问题，我们需要找到一个解决方案来清除或处理它。”这项研究又向前迈进了一步，成功地将塑料垃圾中的化合物转化为高价值的化学品。”
华莱士说，除了有用的转化，他们的研究“完全改变了塑料垃圾作为有问题的最终产品的看法，变成了现代工业生物技术的可用原料”。华莱士和萨德勒计划进一步优化和扩大反应规模，并设计替代途径，从PET废物中制造其他有价值的分子。萨德勒说:“对我来说，这只是一个开始。”“我认为我们现在处在一个非常令人兴奋的地方，我们意识到我们可以用废弃塑料做各种各样的事情。”
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