Ученые из Университета Эдинбурга разработали инновационный метод, позволяющий преобразовать пластиковые отходы в парацетамол — широко известное обезболивающее и жаропонижающее средство. В основе технологии лежит использование бактерий Escherichia coli. Результаты их исследования опубликованы в престижном научном журнале Nature Chemistry.
Процесс начинается с PET-пластика, который активно используется для производства бутылок и различной упаковки. Специалисты применили устойчивые химические методы для преобразования этого пластика в соединение, доступное для дальнейшей обработки бактериями. Бактерии E. coli, в свою очередь, смогли превратить его в пара-аминобензойную кислоту (PABA) — жизненно важный метаболит, необходимый для их роста. Уникальность этого этапа заключается в том, что ключевая химическая реакция перестроения Лоссена, обычно требующая специфических лабораторных условий, впервые произошла внутри живых бактериальных клеток, самопроизвольно катализируясь внутриклеточными фосфатами.
Для завершения синтеза парацетамола бактерии были подвергнуты генетической модификации: в их геном были встроены гены, заимствованные у грибов и почвенных бактерий. Это позволило микроорганизмам эффективно преобразовывать PABA непосредственно в конечный продукт — парацетамол. Весь процесс получения лекарства из пластикового сырья занял менее суток и продемонстрировал высокую эффективность: выход продукта достигал 92%, при этом количество побочных выбросов оказалось минимальным.
Авторы работы подчеркивают, что их метод является первым в мире, успешно объединяющим биологические и химические подходы для прямого преобразования пластиковых отходов в фармацевтические препараты. В будущем данная технология может сыграть значительную роль в решении сразу двух глобальных задач: сокращении объемов пластикового загрязнения и создании важных медикаментов более экологичным и экономически выгодным способом.
Актуальность этого открытия возрастает на фоне недавних исследований, показавших широкое распространение микропластика и его присутствие в биологических жидкостях и тканях человека, включая кровь, мочу и плаценту, что свидетельствует о масштабности проблемы пластикового загрязнения.
