Natura zadziwia. Bakteria przekształca plastikowe odpady w paracetamol

Dzięki tej metodzie będzie można przy okazji pozbyć się przynajmniej części odpadów z tworzyw sztucznych. Opracowana przez naukowców z University of Edinburgh metoda wykorzystuje zmodyfikowane genetycznie bakterie Escherichia coli do przekształcenia cząsteczek powszechnie stosowanego tworzywa sztucznego o nazwie poli (tereftalan etylenu), czyli PET, w popularny środek przeciwbólowy – paracetamol. Wyniki oraz opis badań ukazał się na łamach pisma "Nature Chemistry".

Paracetamol, podobnie jak wiele innych leków, jest w większości wytwarzany z paliw kopalnych. Opracowanie nowej metody produkcji leku z wykorzystaniem plastikowych odpadków może okazać się pomysłowym sposobem przynajmniej częściowego rozwiązania dwóch głównych problemów środowiskowych w jednym – zanieczyszczenia środowiska tworzywami sztucznymi oraz stosowania paliw kopalnych w procesie produkcji leków.

Nowa metoda jest praktycznie bezemisyjna i znacznie bardziej zrównoważona niż obecne metody produkcji leku. Rozwój tej technologii na większą skalę i pokazanie, że jest opłacalna przemysłowo i komercyjnie zapewne zajmie sporo czasu, ale ta technologia ma duży potencjał.

- Ta praca pokazuje, że plastik PET nie jest po prostu odpadem. Może być przekształcany przez mikroorganizmy w wartościowe nowe produkty, w tym te, które mają potencjał leczenia chorób - powiedział Stephen Wallace z University of Edinburgh.

Nowa metoda rozpoczyna się od chemicznej degradacji butelek PET, a jednym z produktów rozkładu tego tworzywa sztucznego jest kwas tereftalowy. Kwas ten w obecności uprzednio zmodyfikowanych bakterii E. coli, którym dodano niektóre geny pieczarki dwuzarodnikowej (Agaricus bisporus) i bakterii Pseudomonas aeruginosa, jest przekształcany w kwas para-aminobenzoesowy – PABA, dzięki reakcji chemicznej zwanej przegrupowaniem Lossena. Na koniec związki te są przekształcane w składnik aktywny paracetamolu.

Naukowcy w swojej technice zastosowali proces fermentacji, podobny do tego stosowanego w warzeniu piwa, aby przyspieszyć konwersję przemysłowych odpadów PET do paracetamolu w czasie krótszym niż 24 godziny. Nowa technika została przeprowadzona w temperaturze pokojowej i nie spowodowała praktycznie żadnej emisji dwutlenku węgla. Co więcej, metoda ta jest niezwykle wydajna. Około 90 procent produktu wytworzonego w wyniku reakcji kwasu tereftalowego z genetycznie przeprogramowaną bakterią E. coli stanowił paracetamol.

Według ekspertów, nowe podejście pokazuje, w jaki sposób tradycyjna chemia może współpracować z inżynierią biologiczną w celu tworzenia żywych fabryk mikrobiologicznych zdolnych do produkcji zrównoważonych chemikaliów, a jednocześnie zmniejszać ilość odpadów, emisji gazów cieplarnianych i zależność od paliw kopalnych.

Autorzy nowej metody twierdzą, że to samo podejście może również działać w przypadku innych rodzajów bakterii i innych rodzajów plastiku. Proces ten wymaga jeszcze pewnych poprawek, zanim będzie gotowy do masowej produkcji tabletek paracetamolu.

Twórz treści i zarabiaj na ich publikacji. Dołącz do WP Kreatora