Химики превратили пластик в обезболивающее с помощью бактерий
В статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry ученые из Эдинбургского университета (Шотландия) рассказали, как заставили бактерии превращать пластиковые отходы в парацетамол — действующее вещество популярных обезболивающих, таких как парацетамол и панадол.
Используя генетически модифицированную кишечную палочку (Escherichia coli), они достигли впечатляющего результата: за 48 часов бактерии переработали 92 % разложенного пластика в парацетамол. Этот процесс обещает не только сократить горы пластиковых отходов, но и уменьшить зависимость фармацевтической промышленности от ископаемого топлива, из которого сейчас производят лекарства.
Пластик, особенно полиэтилентерефталат (ПЭТ), из которого делают бутылки и упаковку, ежегодно накапливается в объеме около 56 миллионов тонн, и 80 % из них — одноразовые изделия, часто оседающие на свалках или в океанах. Исследователи под руководством инженера-биолога Стивена Уоллеса решили эту проблему, превратив отходы в ценный продукт.
«Я искренне считаю, что это захватывающая отправная точка для переработки пластиковых отходов», — отметил Уоллас.
Сначала пластик химически разлагают на молекулы, такие как терефталевая кислота. Затем эти молекулы «скармливают» модифицированной E. coli. Бактерии лишили способности самостоятельно синтезировать пара-аминобензойную кислоту (ПАБК) — молекулу, необходимую для их роста и создания ДНК. Вместо этого они получают ПАБК из пластика через химическую реакцию Лоссена — процесс, впервые примененный внутри живых клеток. Эта реакция, открытая ещн в 1872 году, превращает определенные молекулы в амины с помощью фосфата, присутствующего в бактериях.
Далее, с помощью генов от грибов и почвенных бактерий, E. coli преобразует ПАБК в парацетамол. Весь процесс идет при комнатной температуре, что снижает энергозатраты по сравнению с традиционным производством лекарств из нефти.
«Этот подход примечателен тем, что впервые реакция Лоссена была проведена в живых организмах, открывая новые возможности для биотехнологий. Кроме того, это позволяет перерабатывать ПЭТ-пластик, который вредит окружающей среде, в полезное лекарство, снижая углеродный след», — отмечают ученые
Создание бактерии, которая одновременно разлагает пластик и производит парацетамол, — сейчас непростая задача. Тем не менее, биотехнолог Венкатеш Балан считает исследование «ступенькой в правильном направлении». Превращение отходов в лекарства — это не только способ борьбы с пластиковым загрязнением, но и шаг к более устойчивому производству.
Биохимики научились делать зубные импланты из человеческой мочи
Сосна вместо нефти: разработан новый вид экологичного пластика
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram