Исследователи обнаружили, что бактерии можно использовать для превращения пластиковых отходов в обезболивающее и жаропонижающее — парацетамол, открывая путь к более экологичному производству лекарств, передает inbusiness.kz со ссылкой на The Guardian.
Химики из Эдинбургского университета продемонстрировали, что генетически модифицированная E. coli способна производить парацетамол (ацетаминофен) из вещества, полученного в лаборатории из пластиковых бутылок.
"Люди не осознают, что парацетамол сейчас получают из нефти, — сказал профессор Стивен Уоллес, ведущий автор исследования. — Эта технология показывает, что, впервые объединив химию и биологию таким образом, мы можем производить парацетамол более устойчиво и одновременно избавляться от пластиковых отходов в окружающей среде".
В статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry, Уоллес и его коллеги описывают, как они обнаружили, что определенный химический процесс — перегруппировка Лоссена, ранее никогда не наблюдавшийся в природе, оказался биосовместимым. Иначе говоря, реакция может происходить в присутствии живых клеток, не повреждая их.
Команда ученых начала с переработки полиэтилентерефталата (ПЭТ) — вида пластика, широко применяемого в упаковке продуктов и бутылках. Используя устойчивые химические методы, они превратили ПЭТ в новое промежуточное вещество.
Затем этот материал инкубировали с безвредной штаммом E. coli, и он был преобразован в вещество под названием ПАБА (парааминобензойная кислота). Исследователи пришли к выводу, что в этом процессе участвовала перегруппировка Лоссена.
Принципиально важно, что, хотя перегруппировка Лоссена обычно требует жестких условий в лаборатории, здесь она произошла спонтанно в присутствии бактерий. Ученые выяснили, что катализатором реакции выступал фосфат, уже содержащийся в клетках.
Также команда отметила, что ПАБА — это важнейшее соединение, необходимое бактериям для роста, в частности, для синтеза ДНК. Обычно она производится бактериями из других веществ, но в данном случае E. coli была генетически модифицирована так, чтобы эти пути синтеза были заблокированы. Таким образом, бактериям пришлось использовать материал на основе переработанного ПЭТ.
"Это способ просто полностью "впылесосить" пластиковые отходы", — добавил Уоллес.
На следующем этапе исследователи дополнительно модифицировали E. coli, внедрив в её геном два гена — один из грибов, другой - из почвенных бактерий. Это позволило бактериальной клетке превращать ПАБА в парацетамол.
По словам ученых, эта версия E. coli смогла преобразовать исходный материал из ПЭТ в парацетамол менее чем за 24 часа, с низким уровнем выбросов и выходом продукта до 92%.
Хотя, как подчеркивается, для масштабного промышленного производства потребуется дальнейшая работа, полученные результаты обладают большим прикладным потенциалом.
"Это впервые позволяет пройти путь от пластиковых отходов до парацетамола. Такой процесс невозможен, если использовать только биологию или только химию", — заключил Уоллес.
Читайте по теме:
Какие опасности для здоровья таит переработанный пластик, установили ученые
