DSM Performance Materials verwacht sollicitatie van bacterie

Onderzoekers in Zuid-Korea hebben een E.-coli-stam dusdanig gemodificeerd dat hij nuttige hoeveelheden putrescine oftewel 1,4-diaminobutaan kan produceren zonder daarbij zichzelf te vergiftigen. (Petro)-chemische synthese van deze stof zou op termijn niet meer nodig hoeven te zijn, zo claimen Sang Yup Lee en collega’s in het tijdschrift Biotechnology and Bioengineering.

Putrescine (NH₂(CH₂)₄NH₂) is een van de grondstoffen voor polyamide-46, een hoogwaardige nylonkwaliteit die door DSM in Geleen wordt geproduceerd onder de naam Stanyl. Mochten ze daar besluiten om deze gemodificeerde bacterie in dienst te nemen, dan kunnen critici, die beweren dat kunststoffen en life sciences niet binnen één bedrijf passen, voortaan echt beter hun mond houden.

De ombouw van de bacterie was een kwestie van ‘metabolic engineering’. De putrescineproductie zit er standaard al in, maar speelt een zeer ondergeschikte rol. de onderzoekers hebben dus alle concurrerende metabole routes afgezwakt of helemaal uitgeschakeld, net alsde routes die gevormde putrescine weer afbreken. Tegelijk hebben ze de expressie verhoogd van het enzym Spec C, dat ornithine in putrescine omzet, en nog wat kleine aanpassingen verricht. Het eindresultaat is een stam die een productie van 24,2 gram putrescine per liter haalt.

Essentieel daarbij is dat E.coli minstens 0,5 M putrescine blijkt te kunnen verdragen, tien keer meer dan er normaal ooit in de cel voorkomt. Eerdere onderzoekers dachten dat putrescine veel toxischer voor micro-organismen zou zijn en hebben daarom niet eens geprobeerd om er een industrieel proces van te maken, denken de Koreanen.

Naar schatting wordt wereldwijd momenteel 10.000 ton putrescine per jaar geproduceerd, voor iets meer dan 1.600 euro per ton. Die hoeveelheid doet vermoeden dat DSM ook de enige grootverbruiker is.

bron: Wiley