Światowa roczna produkcja kwasu adypinowego szacowana jest na około 2.3 mln ton, z czego około 80 procent tej substancji jest wykorzystywane przy produkcji nylonu. Według ekspertów, wartość światowej produkcji kwasu adypinowego do 2012 roku ma osiągnąć niebotyczną kwotę około 10 miliardów euro.

Tradycyjna synteza kwasu adypinowego (substratu niezbędnego przy produkcji włókien nylonowych) wymaga użycia rakotwórczego benzenu oraz kwasu azotowego, co przyczynia się między innymi do zwiększenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego.

Chcąc uniknąć konieczności stosowania podczas syntezy nylonu niebezpiecznych związków chemicznych, naukowcy z University of Torino (Włochy) oraz Imperial College London (Wielka Brytania) opracowali ekologiczną, opartą na enzymatycznej reakcji, metodę syntezy chemicznego prekursora nylonu (kwasu mukonowego, który można łatwo przekształcić do kwasu adypinowego używanego przy tworzeniu nylonu).

W tym celu użyto enzymu - 1,2-dioksygenazy katecholowej (ang. Catechol 1,2-dioxygenase) - którą pozyskano z Acinetobacter radioresistens S13. Enzym ten osadzono w specjalnej porowatej gąbce, o otworach mających nanometryczną średnicę, dzięki czemu enzym był zdecydowanie bardziej wytrzymały chemicznie oraz mechanicznie unieruchomiony (co jest ważne dla procesów biotechnologicznych, które mają być prowadzone w skali przemysłowej). Nanogąbka została zsyntetyzowana z cyklodekstryn, czyli węglowodanów z grupy dekstryn.

By przetestować układ, naukowcy zbudowali mały laboratoryjny reaktor zawierający w swym wnętrzu nanoporowatą gąbkę z enzymem, który przez ponad 70 dni nieustannie wytwarzał kwas mukonowy, z którego można produkować kwas adypinowy, niezbędny przy produkcji nylonu.

Obecnie naukowcy pracują nad modyfikacją układu tak, by możliwa była ciągła - w trybie przepływowym - biosynteza prekursora nylonu, dzięki czemu możliwe będzie łatwe przejście ze skali laboratoryjnej na skalę przemysłową. KLG

PAP - Nauka w Polsce

krf/bsz