Производство парацетамола может быть революционизировано благодаря открытию, что обычная бактерия способна превращать повседневные пластиковые отходы в обезболивающее. Новый метод практически не оставляет выбросов углерода и является более устойчивым, чем нынешнее производство лекарства, говорят исследователи.
Парацетамол традиционно изготавливается из истощающихся запасов ископаемого топлива, включая сырую нефть. Тысячи тонн ископаемого топлива используются ежегодно для работы фабрик, производящих обезболивающее, наряду с другими лекарствами и химикатами, что вносит значительный вклад в изменение климата, отмечают эксперты.
Прорыв решает насущную проблему переработки широко используемого пластика, известного как полиэтилентерефталат (ПЭТ), который в конечном итоге оказывается на свалках или загрязняет океаны. Прочный и лёгкий пластик используется для изготовления бутылок для воды и упаковки пищевых продуктов, и ежегодно создаёт более 350 миллионов тонн отходов, нанося серьёзный экологический ущерб по всему миру.
Переработка ПЭТ возможна, но существующие процессы создают продукты, которые продолжают способствовать загрязнению пластиком во всём мире, говорят исследователи.
В статье, опубликованной в Nature Chemistry, группа учёных из лаборатории Уоллеса Эдинбургского университета использовала генетически перепрограммированную E. coli, безвредную бактерию, для превращения молекулы, полученной из ПЭТ, известной как терефталевая кислота, в активный ингредиент парацетамола.
Исследователи использовали процесс ферментации, подобный тому, что используется при производстве пива, чтобы ускорить преобразование промышленных отходов ПЭТ в парацетамол менее чем за 24 часа.
Новая методика проводилась при комнатной температуре и практически не создавала выбросов углерода, доказав, что парацетамол может производиться устойчиво. По словам команды, необходимы дальнейшие разработки, прежде чем его можно будет производить в промышленных масштабах.
Около 90% продукта, полученного в результате реакции терефталевой кислоты с генетически перепрограммированной E. coli, составлял парацетамол.
Эксперты говорят, что этот новый подход демонстрирует, как традиционная химия может работать в сочетании с инженерной биологией для создания живых микробных фабрик, способных производить устойчивые химические вещества, одновременно сокращая количество отходов, выбросы парниковых газов и зависимость от ископаемого топлива.
Профессор Стивен Уоллес, ведущий автор, научный сотрудник UKRI Future Leaders и заведующий кафедрой химической биотехнологии в Школе биологических наук Эдинбургского университета, сказал: «Эта работа демонстрирует, что пластиковый ПЭТ — это не просто отходы или материал, которому суждено стать ещё одним пластиком — он может быть преобразован микроорганизмами в ценные новые продукты, включая те, которые потенциально могут лечить болезни».
Ян Хэтч, руководитель консалтинговой компании EI, сказал: «Мы привлекаем такие выдающиеся компании, как AstraZeneca, чтобы работать со Стивеном и другими в университете над воплощением этих передовых открытий в инновации, меняющие мир».
«Инженерная биология обладает огромным потенциалом, чтобы разрушить нашу зависимость от ископаемого топлива, построить круговую экономику и создать устойчивые химические вещества и материалы, и мы приглашаем потенциальных партнёров к сотрудничеству».
Исследование финансировалось биофармацевтической компанией AstraZeneca.
Предоставлено Эдинбургским университетом.