งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายในการศึกษาการนำการวิเคราะห์เมตาบอลิกฟลักซ์ไปใช้สำหรับการสังเคราะห์โพลี (3-ไฮดรอกซี่บิวทิเรต-โค-3-ไฮดรอกซี่วา-เลอเรต)ในแบคทีเรีย ~iRalstonia eutropha~i NCIMB 11599 โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือ เพื่อเพิ่มมูลค่าให้กับพลาสติกดังกล่าว ซึ่งเป็นพลาสติกที่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติให้มีสัดส่วนของ 3-ไฮดรอกซี่วาเลอเรตโมโนเมอร์ อยู่ในปริมาณมากที่สุด โดยงานวิจัยนี้สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ขั้นตอนหลักๆ ขั้นตอนแรก มีวัตถุประสงค์เพื่อเสนอแผนภาพจำลองวิถีการสังเคราะห์พลาสติกชนิดนี้ภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน คือ ชนิดของแหล่งคาร์บอนและระดับการจำกัดของไนโตรเจนจากการศึกษาพบว่า สามารถสร้างแผนภาพจำลองวิถีการสังเคราะห์พลาสติกได้ 4 แผนภาพโดยทั้ง 4 แผนภาพมีความเหมือนกันเป็นส่วนใหญ่ ได้แก่ วิถีเพนโทสฟอสเฟต วิถีการสังเคราะห์อะซีติลโคเอนไซม์เอ วัฏจักรเครปส์ วิถีการสังเคราะห์ 3-ไฮดรอกซี่บิวทิเรตโมโนเมอร์ วิถีการนำเข้าโมเนียมและการผลิตเรซิดวลไบโอแมส วิถีการผลิตพลังงานซิเดทีฟฟอสโฟริเลชั่นและการหายใจ และวิถีอะแน็พเพลโรติกโดยเอนไซม์ฟอสโฟอีนอลไพรูเวตคาร์บอกซี่คิเนส ส่วนที่แตกต่างกัน ได้แก่ วิถีการย่อยสลายกลูโคส วิถีการย่อยสลายกรดโพรพิโอนิก วิถีการสังเคราะห์ 3-ไฮดรอกซี่วาเลอเรตโมโนเมอร์ และวิถีการสังเคราะห์ไพรูเวตจากมาเลตโดยเอนไซม์มาลิก ขั้นตอนที่สอง มีวัตถุประสงค์เพื่อคำนวณหาค่าผลได้ของ 3-ไฮดรอกซี่วาเลอเรตโมโนเมอร์ทางทฤษฎีที่สูงที่สุด จากการศึกษาพบว่าค่าสัดส่วน 3-ไฮดรอกซี่วาเลอเรตโมโนเมอร์ในโคโพลิเมอร์ทางทฤษฎีมีค่าแตกต่างจากค่าที่ได้จากการทดลองจริงอยู่มากโดยค่าสูงสุดที่คำนวณได้ทางทฤษฎี มีค่า 75 เปอร์เซ็นต์ แต่ค่าสูงสุดที่ได้จากการทดลองมีค่า 53 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้น ค่าผลได้ของโมโนเมอร์ยังสามารถได้รับการปรับปรุงได้อีกมาก แต่การปรับปรุงดังกล่าวอาจจะต้องใช้การประยุกต์หลักการทางเมตาบอลิกเอ็นจิเนียริ่งมาใช้เป็นหลัก ขั้นตอนที่สาม มีวัตถุประสงค์เพื่อชี้บ่งว่าวิถีสังเคราะห์ใดน่าจะเป็นขั้นตอนที่ขัดขวางการสังเคราะห์ 3-ไฮดรอกซี่วาเลอเรตโมโนเมอร์ ทำให้ประสิทธิภาพในการวิเคราะห์ต่ำกว่าค่าผลได้ของโมโนเมอร์ทางทฤษฎีที่สูงที่สุดที่คำนวณได้จากขั้นตอนที่สอง จากการศึกษาพบว่า โนดที่สำคัญที่มีผลต่อวิถีการสังเคราะห์พลาสติกนี้มี 2 โนดคือ ที่โนดอะซีติลโคเอนไซม์เอ และโนดโพรพิโอนิลโคเอนไซม์เอ ดังนั้นวิถีการสังเคราะห์รอบ ๆ โนดนี้น่าจะเป็นขั้นตอนคอขวดที่ขัดขวางการสังเคราะห์ 3-ไฮดรอกซี่วาเลอเรตโมโนเมอร์ หลักในการแก้ไขขั้นตอนคอขวดนั้น ได้แก่ 1) เพิ่มฟลักซ์ของอะซีติลโคเอนไซม์เอที่จะมารวมตัวกับโพรพิโอนิลโคเอนไซม์เอ เพื่อเป็นการเพิ่มการสังเคราะห์ 3-ไฮดรอกซี่วาเลอเรตโมโนเมอร์ 2) ลดฟลักซ์ของอะซีติลโคเอนไซม์เอที่จะรวมตัวกันเอง เพื่อเป็นการลดการสังเคราะห์ 3-ไฮดรอกซี่บิวทิเรตโมโนเมอร์ 3) เพิ่มฟลักซ์ของโพรพิโอนิลโคเอนไซม์เอที่จะมารวมตัวกับอะซีติลโคเอนไซม์เอ เพื่อเป็นการเพิ่มการสังเคราะห์3-ไฮดรอกซี่วาเลอเลตโมโนเมอร์ และ 4) ลดฟลักซ์ของโพรพิโอนิลโคเอนไซม์เอที่แยกเข้าสู่วัฏจักรกรดเมทิลซิตริก และขั้นตอนสุดท้าย เป็นการเสนอแนะวิธีในการแก้ไขวิถีสังเคราะห์ที่มีปัญหานั้น ๆตามหลักการเมตาบอลิกเอ็นจิเนียริ่ง โดยงานวิจัยนี้มีข้อเสนอแนะดังต่อไปนี้1) เพิ่มแอคทีฟไซต์ของเอนไซม์ 3-รีโตไทโอเลส ให้มีความเฉพาะเจาะจงกับโพรพิโอนิลโคเอนไซม์เอมากกว่ากับอะซีติลโคเอนไซม์เอ 2) เพิ่มค่ากิจกรรมของเอนไซม์พีเอชบีซินเทส3) ลดหรือลดเอนไซม์ในวัฏจักรเครปส์ 4) ลดหรือลบเอนไซม์ในวัฏจักรกรดเมทิลซิตริก5) เพิ่มค่ากิจกรรมของเอนไซม์กลูโคส-6-ฟอสเฟตดีไฮโดรจีเนส เพื่อเพิ่มปริมาณนิโคตินาไมด์อาเดนีนไดนิวคลีโอไทด์ฟอสเฟต และ 6) เพิ่มปริมาณโพรพิโอนิลโคเอนไซม์เอภายในเซลล์ให้สูงขึ้น โดยการเติมสารที่สามารถผลิตโพรพิโอนิลโค-เอนไซม์เอ หรือการเพิ่มวิถีการสังเคราะห์ที่นำไปสู่การสังเคราะห์โพรพิโอนิลโคเอนไซม์เอเพิ่มเติม