Microbial synthesis of vanillin from waste poly(ethylene terephthalate).
Microbial synthesis of vanillin from waste poly(ethylene terephthalate).
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废聚对苯二甲酸乙二醇酯微生物合成香兰素的研究
DOI：
10.1039/d1gc00931a
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发表时间：
2021-07-05
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wallace S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sadler JC;Wallace S
聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是一种丰富而极其有用的材料，在社会中具有广泛的应用。然而，迫切需要开发技术来提高消费后PET废物的价值，以解决塑料污染问题并走向循环经济。虽然已经报道了PET降解和回收技术，但实例集中于将所得单体再利用以生产更多的PET或其他第二代材料。在本文中，我们报告了一种新的途径，在工程大肠杆菌直接升级循环PET衍生单体对苯二甲酸到增值的小分子香草醛，一种在食品和化妆品行业普遍存在的风味化合物，和一个重要的大宗化学品。在工艺优化后，实现了79%从TA转化为香草醛，比我们的初始条件提高了157倍。温度、细胞透化和原位产物去除等参数是使香草醛滴度最大化的关键。最后，我们展示了消费后PET从塑料瓶转化为香草醛耦合的途径与酶催化的PET水解。这项工作展示了使用工程微生物将消费后的塑料废物首次生物升级循环为香草醛。大肠杆菌中的工程生物合成途径能够将消费后的塑料废物一锅回收为香草醛。
Poly(ethylene terephthalate) (PET) is an abundant and extremely useful material, with widespread applications across society. However, there is an urgent need to develop technologies to valorise post-consumer PET waste to tackle plastic pollution and move towards a circular economy. Whilst PET degradation and recycling technologies have been reported, examples focus on repurposing the resultant monomers to produce more PET or other second-generation materials. Herein, we report a novel pathway in engineered Escherichia coli for the direct upcycling of PET derived monomer terephthalic acid into the value-added small molecule vanillin, a flavour compound ubiquitous in the food and cosmetic industries, and an important bulk chemical. After process optimisation, 79% conversion to vanillin from TA was achieved, a 157-fold improvement over our initial conditions. Parameters such as temperature, cell permeabilisation and in situ product removal were key to maximising vanillin titres. Finally, we demonstrate the conversion of post-consumer PET from a plastic bottle into vanillin by coupling the pathway with enzyme-catalysed PET hydrolysis. This work demonstrates the first biological upcycling of post-consumer plastic waste into vanillin using an engineered microorganism. An engineered biosynthetic pathway in Escherichia coli enables the one-pot upcycling of post-consumer plastic waste into vanillin.
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影响因子：
5
作者：
Fletcher, Eugene;Pilizota, Teuta;French, Chris E.
通讯作者：
French, Chris E.
影响因子：
4.1
作者：
Inoue, Kazuko;Fukuda, Katsuyuki;Kusano, Kazutomi
通讯作者：
Kusano, Kazutomi
影响因子：
15
作者：
Kunjapur, Aditya M.;Tarasova, Yekaterina;Prather, Kristala L. J.
通讯作者：
Prather, Kristala L. J.
DOI：
10.3390/molecules20046640
发表时间：
2015-04-14
期刊：
Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Esparan V;Krings U;Struch M;Berger RG
通讯作者：
Berger RG
影响因子：
37.8
作者：
Jie, Xiangyu;Li, Weisong;Edwards, Peter
通讯作者：
Edwards, Peter