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[交流] 【前沿】基于大肠杆菌生产聚乳酸（PLA）的工艺研究

来源 Wiley出版公司
通过大肠杆菌利用天然可再生资源生产聚乳酸及其共聚物，而这种生物材料又具有生物可降解性，所以通过聚乳酸来生产日常塑料产品，将是一项开拓性的研究。

一支韩国科学家小组已通过使用生物工程技术，而非矿物燃料化学制品，成功研制出了用于生产日常塑料产品的聚合物。这项开拓性研究有望实现环保型的塑料生产。《生物技术与生物工程》（Biotechnology and Bioengineering）期刊对该项研究进行了介绍，以庆祝该期刊创办50周年。

在日常生活中，聚合物是以塑胶和橡胶形式存在的分子群。由李相烨教授领导的研究小组，成员来自颇有声望的韩国科学技术院和韩国化学公司LG，其研究重点在聚乳酸。聚乳酸是一种生物基聚合物，它是利用天然可再生资源生产塑料的关键。

“聚合脂及其它我们日常生活中所用的聚合物多来自精炼或化学工艺制成的矿物油，”李教授说。“由于环境问题日益严峻，而矿物资源又非常有限，所以利用可再生生物来制造聚合物的想法一再吸引了大众的瞩目。聚乳酸具有生物可降解性，并且对人体危害较小，因此被认为是石油化工塑料产品的良好替代品。”

在此之前，聚乳酸通过两步发酵和聚合的化学工艺制成，不仅过程复杂而且造价高昂。如今，通过使用大肠杆菌的一种可代谢的工程品种，研究小组开发出了一种单一步骤的生产工序，可通过直接发酵制成聚乳酸及其共聚物。该方法使聚乳酸及含有乳酸的共聚物的可再生生产更省钱，更具商业价值。

“通过发展代谢工程与酶素工程相结合的策略，我们开发出了有效的基于生物技术的聚乳酸及其共聚物的一步生产工艺，”李教授称，“这意味着开发过的大肠杆菌现在可以通过一步发酵工艺有效生产出非天然聚合物。”

这种将系统级代谢工程与酶素工程相结合的方法，如今可通过可再生资源的直接微生物发酵而直接生产聚合物产品和聚合脂产品。

“全球变暖及其它环境问题敦促着我们在可再生资源的基础上开发可持续的生产工艺，”李教授总结说，“这种新策略对开发其它能通过可再生资源的直接发酵制造各种非天然聚合物的工程生物体，应该都是很有帮助的。”

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