Een team van chemische ingenieurs aan de Universiteit van Texas in Austin heeft een nieuwe, kosteneffectieve methode voor het synthetisch produceren van een biorenewable platformchemicalie genaamd triacetic acid lactone (TAL) die kan worden gebruikt om innovatieve nieuwe medicijnen en duurzame kunststoffen op industriële schaal te produceren, zoals beschreven deze week in Proceedings van de National Academy of Sciences .

Onder leiding van Hal Alper, professor aan de McKetta Department of Chemical Engineering aan de Cockrell School of Engineering, de nieuwe methode van het team omvat de engineering van de gist Y. lipolytica om de productie van TAL te verhogen, een polyketide, tot niveaus die de huidige bioproductiemethoden ver overschrijden. Dit werd bereikt door het metabolisme in de gist opnieuw te bedraden door middel van synthetische biologie en genetische manipulatie. uiteindelijk, het onderzoeksteam vertienvoudigde de productiecapaciteit, waardoor polyketiden in massa kunnen worden geproduceerd voor opname in een verscheidenheid aan nieuwe toepassingen in de industrie.

Polyketiden zijn een belangrijke klasse van natuurlijk afgeleide moleculen die kunnen worden gebruikt om veel nuttige producten te maken, zoals voedingssupplementen, speciale polymeren, pigmenten en geneesmiddelen. Momenteel, er zijn meer dan 20 geneesmiddelen op de markt die zijn afgeleid van polyketiden, waaronder immunosuppressiva, statines en antimicrobiële middelen.

Tot dit punt, synthetische productie van polyketiden is beperkt door technische uitdagingen, praktische toepassingen voor op de consument en de industrie gebaseerde behoeften te beperken. Vooral, de meeste technologieën hebben beperkte productopbrengsten, wat resulteert in een moeilijke chemische synthese en slechte rendabiliteit. De doorbraak van het UT Austin-team zou daar verandering in kunnen brengen.

Met behulp van hun nieuwe methode, de onderzoekers waren in staat om TAL rechtstreeks uit een bioreactor te zuiveren om een ​​nieuw plastic materiaal te maken dat tot een film kan worden gevormd en dat een oranje tint en relatieve transparantie vertoont.

"We hopen nieuwe product- en industriële kansen te openen in de chemische en farmaceutische ruimten, " Alper zei. "Onze technische inspanningen in TAL laten zien dat we het metabolisme opnieuw kunnen bedraden om hernieuwbare oplossingen te creëren voor traditionele chemische productie."

Het UT Austin Office of Technology Commercialization heeft Amerikaanse patentaanvragen voor de technologie ingediend en werkt aan wereldwijde patenten. Het kantoor is op zoek naar commerciële partners die geïnteresseerd zijn in het verbeteren van de economie van de productie van polyketides of het creëren van nieuwe materialen of producten van polyketides.

"Een belangrijke rol voor onze instelling, als een van 's lands toonaangevende openbare onderzoeksuniversiteiten, is om het onderzoek van UT Austin te verplaatsen van het laboratorium naar bruikbare producten en diensten voor de markt, " zei Dan Sharp, directeur van het UT Austin Office of Technology Commercialization. "Onderzoek als dit adresseert die prioriteit en biedt de samenleving innovatieve oplossingen die onze economie laten groeien en de kwaliteit van leven verbeteren."