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日期 | 2026年06月05日
韓國科學技術院(Korea Advanced Institute of Science & Technology, KAIST)研究團隊成功利用基因工程改造的大腸桿菌(Escherichia coli, E. coli)，將生質柴油製程產生的副產物甘油轉化為尼龍6與尼龍6,6的重要化學單體。此研究展現合成生物學於高分子材料領域的應用潛力，為生質尼龍原料開發提供新方向。
研究團隊由李相燁(Sang Yup Lee)教授領導，透過不同功能菌株分工合作，建立模組化生物製程平台：
- 第一株大腸桿菌將甘油轉換為己二酸。
- 另外兩株菌則進一步將己二酸轉換為己二胺及己內醯胺(這兩項化合物分別為尼龍6,6與尼龍6的重要單體原料)。
- 透過代謝工程優化及酵素設計，提高生產效率並降低細胞代謝負擔。
研究人員亦採用分階段培養策略，在累積足夠己二酸後再導入後續菌株，有效提升整體轉換效率。
實驗結果顯示，以甘油作為唯一碳源條件下，可生產約230 mg/L的己二胺及接近1 mg/L的己內醯胺。雖然距離商業化量產仍有相當差距，但研究團隊指出，這是目前直接利用甘油生產尼龍單體的最高產量。
此外，團隊開發融合酵素技術，透過細胞內輔酶循環提升己內醯胺生成效率，並測試多種酵素變異體，以改善己二胺合成能力。
目前全球尼龍產業所需的己二酸與己二胺主要來自石化製程，不僅仰賴化石資源，也伴隨大量溫室氣體排放。相較之下，甘油為生質柴油生產過程中的低價副產物，具備可再生及循環利用潛力。
研究團隊表示，此成果屬於概念驗證階段，未來將持續透過酵素工程與代謝流優化提升產率，進一步發展為可生產多種生質高分子原料的核心平台技術。隨著全球紡織與材料產業積極尋求低碳替代方案，生物製造技術有望成為推動循環經濟與永續材料發展的重要關鍵。
 
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