Las industrias globales centradas en la neutralidad de carbono, bajo el lema Net-Zero, están ganando cada vez más atención. En particular, avanza activamente la investigación sobre la producción microbiana de polímeros, sustituyendo los métodos químicos tradicionales por enfoques biológicos.

Las poliamidas, representadas por el nailon, son polímeros lineales ampliamente utilizados en diversas industrias como la automotriz, la electrónica, la textil y la médica. Poseen propiedades beneficiosas que incluyen alta resistencia a la tracción, aislamiento eléctrico, resistencia al calor, resistencia al desgaste y biocompatibilidad.

Desde la comercialización del nailon en 1938, se producen anualmente aproximadamente 7 millones de toneladas de poliamidas en todo el mundo. Teniendo en cuenta sus amplias aplicaciones e importancia, la producción de poliamidas mediante métodos de base biológica tiene una considerable importancia medioambiental e industrial.

KAIST ha anunciado que un equipo de investigación dirigido por el distinguido profesor Sang Yup Lee, incluido el Dr. Jong An Lee y el candidato doctoral Ji Yeon Kim del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular, publicaron un artículo titulado "Avances actuales en la producción de poliamidas de base biológica". ". El artículo apareció en la portada de la edición mensual de Trends in Chemistry. por Cell Press.

Como parte de las tecnologías de respuesta al cambio climático, las biorrefinerías utilizan métodos químicos y biotecnológicos para producir sustancias químicas y biocombustibles de importancia industrial a partir de biomasa renovable sin depender de recursos fósiles. En particular, la ingeniería metabólica de sistemas, iniciada por el distinguido profesor Sang Yup Lee de KAIST, es un campo de investigación que manipula eficazmente las vías metabólicas microbianas para producir sustancias químicas valiosas, formando la tecnología central para las biorrefinerías.

El equipo de investigación ha desarrollado con éxito cepas de alto rendimiento que producen una variedad de compuestos, incluido ácido succínico, plásticos biodegradables, biocombustibles y productos naturales utilizando herramientas y estrategias de ingeniería metabólica de sistemas.

El equipo de investigación predijo que si la tecnología de producción de poliamida de base biológica, que se utiliza ampliamente en la producción de prendas de vestir y textiles, se generaliza, atraerá la atención como una tecnología futura que puede responder a la crisis climática debido a su producción respetuosa con el medio ambiente. tecnología.

En este nuevo estudio, el equipo de investigación revisó exhaustivamente las estrategias de producción de poliamida de base biológica. Proporcionaron información sobre los avances en la producción de monómeros de poliamida utilizando microorganismos diseñados metabólicamente y destacaron las tendencias recientes en los avances de las poliamidas de base biológica que utilizan estos monómeros.

Además, revisaron las estrategias para sintetizar poliamidas de base biológica mediante la conversión química de aceites naturales y discutieron la biodegradabilidad y el reciclaje de las poliamidas. El documento también presentó direcciones futuras en las que se puede aplicar la ingeniería metabólica para la producción de poliamidas de base biológica, contribuyendo a una sociedad sostenible y respetuosa con el medio ambiente.

Ji Yeon Kim de KAIST, coprimer autor de este artículo, afirmó:"La importancia de utilizar herramientas y estrategias de ingeniería metabólica de sistemas para la producción de poliamidas de base biológica se está volviendo cada vez más prominente para lograr la neutralidad de carbono".

El profesor Sang Yup Lee destacó:"En medio de la creciente preocupación por el cambio climático, la importancia de un desarrollo industrial sostenible y respetuoso con el medio ambiente es mayor que nunca. Se espera que la ingeniería metabólica de sistemas tenga un impacto significativo no sólo en la industria química sino también en diversos campos. "

Más información: Jong An Lee et al, Avances actuales en la producción biológica de poliamidas, Tendencias en química (2023). DOI:10.1016/j.trechm.2023.10.001

Información de la revista: Tendencias en química

Proporcionado por el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST)