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https://hdl.handle.net/20.500.14094/0100488719
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2024-06-01
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0100488719 (fulltext)
pdf
3.89 MB
28
メタデータ
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メタデータID
0100488719
アクセス権
open access
出版タイプ
Version of Record
タイトル
Microbial Platform for Tailor-made Production of a Biodegradable Polylactide Modifier: Ultrahigh-Molecular-Weight Lactate-Based Polyester LAHB
著者
Koh, Sangho ; Furutate, Sho ; Imai, Yusuke ; Kanda, Toshihiko ; Tanaka, Shinji ; Tominaga, Yuichi ; Sato, Shunsuke ; Taguchi, Seiichi
著者ID
A3252
研究者ID
1000050932927
KUID
https://kuid-rm-web.ofc.kobe-u.ac.jp/search/detail.html?systemId=f7d07a3a2ad88ce3520e17560c007669
著者名
Koh, Sangho
高, 相昊
コ, サンホ
所属機関名
科学技術イノベーション研究科
著者名
Furutate, Sho
著者名
Imai, Yusuke
著者名
Kanda, Toshihiko
著者名
Tanaka, Shinji
著者名
Tominaga, Yuichi
著者名
Sato, Shunsuke
著者ID
A1314
研究者ID
1000070216828
KUID
https://kuid-rm-web.ofc.kobe-u.ac.jp/search/detail.html?systemId=cab17226d473f017520e17560c007669
著者名
Taguchi, Seiichi
田口, 精一
タグチ, セイイチ
所属機関名
科学技術イノベーション研究科
収録物名
ACS Sustainable Chemistry & Engineering
巻(号)
12(16)
ページ
6145-6156
出版者
American Chemical Society
刊行日
2024-04-22
公開日
2024-04-23
抄録
Polylactide (PLA) is a biobased synthetic polyester with diverse commercial applications. Nevertheless, PLA has been deemed unfavorable owing to its constrained processability, impact resistance, and biodegradability. Therefore, this study aimed at engineering novel biodegradable modifiers based on a highly chiral enantiopure D-lactate (D-LA)-based polyester called poly[D-LA-co-(R)-3-hydroxybutyrate (3HB)] (LAHB) to improve the physical properties of PLA. High-molecular-weight (hmw) LAHB was synthesized from the chemoautotrophic Cupriavidus necator in substantial quantities. The tailor-made overproduction of LAHB was achieved by using a minimal medium containing glucose and retaining the intrinsic synthetic pathway for the 3HB homopolymer in C. necator, which produced the highest yields, reaching up to 27 g/L/48 h. The molecular weight of LAHB substantially elevated up to 1.1 × 106 g/mol and was termed ultrahigh-molecular-weight (uhmw) LAHB. The LA faction in LAHB was modulated via a synergistic optimized combination of the lactate dehydrogenase and propionyl-coenzyme A transferase variants as well as by effective shut-off of the D-LA escape route. Combination of PLA and the two selected biodegradable uhmw-/hmw-LAHBs as demand-oriented biodegradable modifiers allowed improved processability and impact resistance of PLA while retaining transparency. These benefits of LAHB are distinguishable from those of conventional biobased modifiers, including 3HB-based polymers.
キーワード
Cuprividus necator
polylactic acid
polyester
polyhydroxyalkanoate
LAHB
PLA
engineering biology
synthetic biology
カテゴリ
科学技術イノベーション研究科
学術雑誌論文
権利
© 2024 The Authors. Published by American Chemical Society
This is an open access article under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International license
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資源タイプ
journal article
言語
English (英語)
eISSN
2168-0485
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DOI
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.3c07662
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