Un equipo de investigación dirigido por el distinguido profesor Sang-Yup Lee informó sobre la producción de una cepa microbiana capaz de producir ácido succínico masivamente con la mayor eficiencia de producción hasta la fecha. Esta estrategia de integración de la ingeniería metabólica de sistemas con la ingeniería enzimática será útil para la producción de bioquímicos competitivos industrialmente. Su estrategia fue descrita en Comunicaciones de la naturaleza el 23 de abril.

La producción biológica de productos químicos industriales a partir de biomasa renovable no alimentaria se ha vuelto cada vez más importante como un sustituto sostenible de los procesos de producción convencionales basados ​​en el petróleo que dependen de recursos fósiles. Aquí, ingeniería metabólica de sistemas, que es el componente clave para la tecnología de biorrefinería, se utiliza para diseñar eficazmente las complejas vías metabólicas de los microorganismos para permitir la producción eficiente de productos químicos industriales.

Ácido succínico, un ácido dicarboxílico de cuatro carbonos, es uno de los productos químicos de plataforma más prometedores que sirve como precursor de productos químicos de importancia industrial. Entre los microorganismos productores de ácido succínico, Se ha demostrado que Mannheimia succiniciproducens es una de las mejores cepas para la producción de ácido succínico.

El equipo de investigación ha desarrollado una tecnología de producción de ácido succínico de base biológica utilizando la cepa de M. succiniciproducens aislada del rumen de vacas coreanas durante más de 20 años y logró desarrollar una cepa capaz de producir ácido succínico con la mayor eficiencia de producción.

Llevaron a cabo ingeniería metabólica de sistemas para optimizar la vía de producción de ácido succínico de la cepa M. succiniciproducens determinando la estructura cristalina de enzimas clave importantes para la producción de ácido succínico y realizando ingeniería de proteínas para desarrollar enzimas con mejor rendimiento catalítico.

Como resultado, Se produjeron 134 g por litro de ácido succínico a partir de la fermentación de una cepa diseñada utilizando glucosa, glicerol, y dióxido de carbono. Pudieron alcanzar 21 g por litro por hora de producción de ácido succínico, que es uno de los factores clave que determinan la viabilidad económica del proceso de producción en general. Esta es la mejor eficiencia de producción de ácido succínico del mundo reportada hasta la fecha. Los métodos de producción anteriores promediaban 1 ~ 3 g por litro por hora.

El distinguido profesor Sang Yup Lee explicó que el trabajo de su equipo contribuirá significativamente a transformar la industria petroquímica actual en una de base biológica ecológica.

"Nuestra investigación sobre la producción de base biológica altamente eficiente de ácido succínico a partir de recursos renovables no alimentarios y dióxido de carbono ha proporcionado una base para reducir nuestra fuerte dependencia de los recursos fósiles, que es la principal causa de la crisis ambiental, "Dijo el profesor Lee.