Біоінженери переробили пластикові відходи в… парацетамол

Вчені з Единбурзького університету використали для перетворення молекул широко використовуваного пластику — поліетилентерефталату (ПЕТ) — на ацетамінофен (парацетамол) бактерії Escherichia coli.

Природа розвинула вишукану, але обмежену кількість хімічних реакцій, які лежать в основі функціонування всіх живих організмів. Натомість синтетична органічна хімія дає доступ до реакцій, не притаманних природі, і їх інтеграція в живі системи пропонує елегантне рішення для сталого синтезу промислових хімікатів із відновлюваної сировини. Запропонований единбурзькими біоінженерами процес базується на хімічній реакції, відкритої німецьким хіміком Вільгельмом Лоссеном у 1872 році, відомій як перегрупування Лоссена – перетворення гідроксамових кислот чи їхніх ацильних похідних в ізоцианати.

Процес «перевтілення» пластику в парацетамол проходить в умовах кімнатної температури за кілька етапів:

1. хімічна деградація ПЕТ-пластику до базових молекул.
2. біотрансформація за допомогою ешеріхій: генетично модифіковані Escherichia coli переробляють зазначені молекули на органічну сполуку, що містить азот, використовуючи як каталізатор фосфат.
3. синтез ацетамінофену: отримані сполуки перетворюються на активний інгредієнт популярного анальгетика.

Хоча технологія ще потребує масштабування та перевірки на промисловому рівні, її потенціал вражає вже зараз. Сьогодні більшість ліків, в тому числі парацетамол, виробляються з використанням викопного палива, що посилює екологічні проблеми. Переробка відходів, таких як пластик, у фармацевтичні інгредієнти може стати інноваційним рішенням, яке одночасно зменшує пластикове забруднення та залежність від невідновлюваних ресурсів.

Шотландські дослідники зазначають, що запропоноване ними «бактеріальне» фармвиробництво не потребує громіздких промислових потужностей – його можна організувати в лабораторних умовах.