1,3-Диаминопропан представляет собой трехуглеродный диамин, который имеет широкий спектр промышленных применений, включая эпоксидную смолу и сшивающие агенты, а также прекурсоры для фармацевтических препаратов, агрохимикатов и органических химикатов. Его также можно полимеризовать с дикарбоновыми кислотами для получения полиамидов (нейлонов) для использования в качестве конструкционных пластмасс, медицинских материалов и клеев. Традиционно 1,3-диаминопропан получают в нефтяных процессах.
Стремясь решить критические проблемы, такие как истощение запасов нефти и проблемы окружающей среды, присущие процессам на основе нефти, исследовательская группа разработала штамм Escherichia coli (E. coli), способный производить 1,3-диаминопропан. Используя эту технологию, 1,3-диаминопропан теперь можно производить из возобновляемой биомассы вместо нефти.E. coli, встречающаяся в природе, не может производить 1,3-диаминопропан.
Метаболическая инженерия, технология преобразования микроорганизмов в высокоэффективные фабрики микробных клеток, способные производить интересующие химические соединения, была использована для создания штамма E. coli. Во-первых, существующие в природе метаболические пути биосинтеза 1,3-диаминопропана были введены в виртуальную клетку in silico, чтобы определить наиболее эффективный метаболический путь для производства 1,3-диаминопропана.
Выбранный метаболический путь был затем введен в штамм E. coli и впервые в мире успешно произвел 1,3-диаминопропан.Исследовательская группа дополнительно применила метаболическую инженерию, и производственный титр 1,3-диаминопропана увеличился примерно в 21 раз. Периодическая ферментация модифицированного штамма E. coli с подпиткой дает 13 граммов на литр 1,3-диаминопроапна.
С помощью этой технологии 1,3-диаминопропан можно производить с использованием возобновляемой биомассы, и это станет отправной точкой для замены текущих процессов на основе нефти процессами на основе биопрепаратов.Профессор Ли сказал: «Наше исследование предполагает возможность производства 1,3-диаминопропана на основе биоперерабатывающих заводов.
Дальнейшие исследования будут проводиться для увеличения титра и производительности 1,3-диаминопропана».