Jak donoszą wyniki badania opublikowanego w Nature, powszechnie występująca bakteria może być zmodyfikowana tak, aby przekształcała plastikowe odpady w paracetamol. Kluczowe dla sukcesu projektu było odkrycie Wallace’a i jego zespołu, że syntetyczna reakcja chemiczna, która zazwyczaj wymaga warunków toksycznych dla komórek, może jednak zachodzić w ich obecności. Reakcja ta, zwana przegrupowaniem Lossena, jest znana od ponad wieku. Wcześniej obserwowano ją jednak tylko w probówce.
– Potrafimy przekształcić ogromną ilość odpadów środowiskowych i społecznych w lek o globalnym znaczeniu w sposób, który jest całkowicie niemożliwy do osiągnięcia przy użyciu wyłącznie chemii lub wyłącznie biologii – mówi współautor Stephen Wallace, biotechnolog chemiczny z Uniwersytetu Edynburskiego w Wielkiej Brytanii [1].
Aby przekształcić odpady plastikowe w paracetamol, naukowcy zastosowali metody chemiczne w celu degradacji i modyfikacji politereftalanu etylenu (PET). To tworzywo sztuczne stosowane w opakowaniach żywności i tekstyliach. Przemysłowa produkcja PET na całym świecie wynosi obecnie 56 milionów ton rocznie. Około 80% z nich jest przeznaczone do jednorazowego użytku. To prowadzi do tego, że około 24 miliony ton odpadów PET każdego roku jest spalane lub trafia na wysypiska śmieci. Paracetamol z kolei jest lekiem pierwszego wyboru zalecanym przez Światową Organizację Zdrowia leczeniem bólu i gorączki na całym świecie. Obecnie produkuje się go z fenolu uzyskiwanego z paliw kopalnych.
E. coli i biodegradacja
Aby przekształcić odpady plastikowe w paracetamol, naukowcy zastosowali metody chemiczne w celu degradacji i modyfikacji PET tak, aby otrzymać cząsteczkę prekursorową. Dodali tę cząsteczkę do hodowli komórek Escherichia coli, gdzie nastąpiło przegrupowanie Lossena. Badacze zmodyfikowali również bakterię E. coli, wprowadzając geny kodujące enzymy, które odpowiednio przetwarzały produkt przegrupowania Lossena. Enzymy te przeprowadziły następnie pozostałe etapy syntezy niezbędne do wytworzenia paracetamolu.
Ostateczne wyniki wykazały, że po podaniu bakteriom zmodyfikowanego PET, aż 92% tworzywa przekształcono w paracetamol. Przyszłe prace skupią się na dalszej optymalizacji procesu w celu maksymalizacji produkcji paracetamolu [2].
Literatura:
- https://www.nature.com/articles/d41586-025-01986-0
- Johnson, N.W., Valenzuela-Ortega, M., Thorpe, T.W. et al. A biocompatible Lossen rearrangement in Escherichia coli. Nat. Chem. 17, 1020–1026 (2025). https://doi.org/10.1038/s41557-025-01845-5
©MGR.FARM
