Yokohama разработала первую в мире технологию производства изопрена из биомассы

Yokohama Rubber Co., Ltd. сегодня объявила о том, что она разработала первую в мире технологию получения изопрена из биомассы. Прорыв стал возможен благодаря совместной работе с компаниями Riken и Zeon Corporation.

Изопрен – это сырьё, необходимое для производства синтетического (полиизопренового) каучука, который применяется в различных отраслях промышленности, в том числе и в шинной. В настоящее время промышленный изопрен – это побочный продукт пиролиза нефти. Разработанная Yokohama технология синтеза изопрена позволит снизить не только зависимость от нефти, но и выбросы углекислого газа (CO₂), который считается причиной глобального потепления.

Начало совместным исследованиям Yokohama, Riken и Zeon было положено в 2013 году, а уже в 2015-ом при помощи компьютерных технологий был получен новый процесс синтеза изопрена. Дальнейшее развитие этой технологии привело к созданию клеток с «превосходной» изопрен-синтезирующей способностью, обусловленной новым подходом к проблеме и высокоактивными ферментами.

Новая технология преуспела в создании клеток с возможностью in vivo (внутриклеточной) генерации изопрена из биомассы (сахара), служащей исходным материалом, отмечает технический специалист Shina.Guide. Полученный in vivo изопрен затем полимеризуется для реализации синтеза полиизопренового каучука. Исследования, приведшие к созданию этой технологии, использовали преимущества технологий проектирования клеток и технологий растениеводства исследовательского центра Riken.

Естественным путём изопрен получается посредством пятиступенчатой реакции из промежуточного вещества, образованного из сахара (мевалоновой кислоты), но новый искусственный путь, «проложенный» в рамках совместного исследования, может осуществляться от производства мевалоновой кислоты до производства изопрена в два этапа. Кроме того, высокоактивные ферменты обладают феноменальной способностью к образованию изопрена, что невозможно при использовании природных ферментов.

Внедрение этого искусственного маршрута и высокоактивных ферментов в кишечные палочки Escherichia coli наделяет бактерии способностью к образованию изопрена, которой они не обладают в природе, и обеспечивает эффективный искусственный синтез изопрена. Подтверждено, что эта технология также может быть применена к синтетическому каучуку на основе бутадиена и другим диеновым каучукам.

Yokohama Rubber — производитель шин и резиновых изделий, активно исследующий использование полученных из растений биомасс, которые нейтральны по отношению к углероду (уровни выбросов CO2 = уровням поглощения CO2).

Riken — единственный в Японии исследовательский институт естественных наук, который проводит фундаментальные исследования по эффективному использованию биопроцессов растений-микроорганизмов.

Zeon — производитель синтетических каучуков, уделяет особое внимание исследованию каталитической технологии полимеризации и повышению эффективности синтетических каучуков.