Tek başına PDCA direkt bir plastik alternatifi değil. Lakin bu azot bazlı bileşik, bilhassa PET üzere yaygın plastiklerde kullanılan biyoçözünürlüğü düşük monomerlerin yerine geçebilecek etraf dostu bir bileşen. Yeni araştırma, PDCA üretim sürecinde iki temel uygunlaştırma sağlayarak hem verimliliği yedi kat artırdı, hem de üretim sırasında oluşan toksik atıkları ortadan kaldırdı.
Çalışmayı yürüten biyomühendis Tanaka Tsutomu, “Hücre metabolizmasını kullanarak azotu dahil edecek ve bileşiği baştan sona sentezleyecek bir yol aradık” dedi. Grup, azot metabolizmasından gelen enzimleri kullanarak istenmeyen yan eserler üretmeden amaç bileşiği elde etmeyi başardı.
Üretim sürecinin temelinde, genetiği değiştirilmiş Escherichia coli (E. coli) bakterilerine glikoz verilmesi yer alıyor. Bu bakteriler, özel seçilmiş enzimler sayesinde orta bileşikleri PDCA’ya dönüştürüyor. Lakin süreç büsbütün meselesiz değildi. Yeni sistem, birinci başta toksik bir yan eser ortaya çıkardı. Bunu aşmak için araştırmacılar pirüvat isimli farklı bir bileşiği sürece dahil etti.
Tanaka, “H2O2’yi yakalayan bileşiklerin eklenmesiyle bu sorunu aştık” dedi. Lakin bu adımın, büyük ölçekli üretimde ekonomik ve lojistik zorluklara yol açabileceği belirtiliyor. Yeniden de çalışma, sağlam ve biyobozunur plastik üretimi açısından büyük bir ilerleme sunuyor.
PDCA, doğal içeriklerle biyoreaktör sistemlerinde üretilebildiği için petrol türevi eserlere alternatif olarak giderek daha uygulanabilir hale geliyor. Tanaka, bu muvaffakiyetlerinin biyolojik üretim yollarının geleceğini genişlettiğini ve mikrobiyal sentezle erişilebilecek molekül yelpazesini büyüttüğünü belirtiyor.
Bu yıl ayrıyeten, bakteriyel selüloz liflerinden üretilen BCBN (bacterial cellulose-hexagonal boron nitride) isimli öteki bir umut vadeden biyomalzeme daha duyuruldu. Bu cins gelişmeler, hem çevreyi hem de insan sıhhatini tehdit eden plastik kirliliğine karşı bilimsel tahliller sunmayı amaçlıyor.
