Le industrie globali focalizzate sulla neutralità del carbonio, con lo slogan Net-Zero, stanno guadagnando sempre più attenzione. In particolare, sta progredendo attivamente la ricerca sulla produzione microbica di polimeri, sostituendo i tradizionali metodi chimici con approcci biologici.
Le poliammidi, rappresentate dal nylon, sono polimeri lineari ampiamente utilizzati in vari settori come quello automobilistico, elettronico, tessile e medico. Possiedono proprietà benefiche tra cui elevata resistenza alla trazione, isolamento elettrico, resistenza al calore, resistenza all'usura e biocompatibilità.
Dalla commercializzazione del nylon nel 1938, ogni anno in tutto il mondo vengono prodotte circa 7 milioni di tonnellate di poliammidi. Considerando le loro ampie applicazioni e importanza, la produzione di poliammidi attraverso metodi di origine biologica riveste una notevole importanza ambientale e industriale.
KAIST ha annunciato che un gruppo di ricerca guidato dall'illustre professore Sang Yup Lee, tra cui il dottor Jong An Lee e il dottorando Ji Yeon Kim del Dipartimento di ingegneria chimica e biomolecolare, ha pubblicato un articolo intitolato "Current Advancements in Bio-Based Production of Polyamides ." L'articolo è apparso sulla copertina del numero mensile di Trends in Chemistry di Cell Press.
Nell’ambito delle tecnologie di risposta al cambiamento climatico, le bioraffinerie utilizzano metodi biotecnologici e chimici per produrre sostanze chimiche e biocarburanti importanti a livello industriale da biomassa rinnovabile senza fare affidamento sulle risorse fossili. In particolare, l'ingegneria metabolica dei sistemi, introdotta dall'illustre professore di KAIST Sang Yup Lee, è un campo di ricerca che manipola efficacemente le vie metaboliche microbiche per produrre sostanze chimiche preziose, costituendo la tecnologia principale per le bioraffinerie.
Il team di ricerca ha sviluppato con successo ceppi ad alte prestazioni che producono una varietà di composti, tra cui acido succinico, plastica biodegradabile, biocarburanti e prodotti naturali utilizzando strumenti e strategie di ingegneria metabolica dei sistemi.
Il gruppo di ricerca ha previsto che se la tecnologia di produzione della poliammide a base biologica, ampiamente utilizzata nella produzione di abbigliamento e prodotti tessili, si diffonderà, attirerà l’attenzione come tecnologia futura in grado di rispondere alla crisi climatica grazie alla sua produzione rispettosa dell’ambiente. tecnologia.
In questo nuovo studio, il gruppo di ricerca ha esaminato in modo completo le strategie di produzione della poliammide di origine biologica. Hanno fornito approfondimenti sui progressi nella produzione di monomeri di poliammide utilizzando microrganismi di ingegneria metabolica e hanno evidenziato le recenti tendenze nei progressi della poliammide di origine biologica che utilizzano questi monomeri.
Inoltre, hanno esaminato le strategie per sintetizzare poliammidi di origine biologica attraverso la conversione chimica di oli naturali e hanno discusso la biodegradabilità e il riciclaggio delle poliammidi. Il documento ha inoltre presentato le direzioni future in cui l'ingegneria metabolica può essere applicata alla produzione di poliammide di origine biologica, contribuendo a una società sostenibile e rispettosa dell'ambiente.
Ji Yeon Kim di KAIST, il co-autore di questo articolo, ha dichiarato:"L'importanza di utilizzare strumenti e strategie di ingegneria metabolica per la produzione di poliammidi di origine biologica sta diventando sempre più importante nel raggiungimento della neutralità del carbonio."
Il professor Sang Yup Lee ha sottolineato:"Tra le crescenti preoccupazioni sul cambiamento climatico, l'importanza di uno sviluppo industriale rispettoso dell'ambiente e sostenibile è più grande che mai. Si prevede che l'ingegneria metabolica dei sistemi avrà un impatto significativo non solo sull'industria chimica ma anche in vari campi. "
Ulteriori informazioni: Jong An Lee et al, Progressi attuali nella produzione biologica di poliammidi, Tendenze nella chimica (2023). DOI:10.1016/j.trechm.2023.10.001
Informazioni sul giornale: Tendenze nella chimica
Fornito dal Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)
