- Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου ανέπτυξαν μια τεχνική που μετατρέπει τα πλαστικά PET σε παρακεταμόλη χρησιμοποιώντας τροποποιημένο βακτήριο E. coli.
- Η διαδικασία είναι αποτελεσματική, γρήγορη και παράγει ελάχιστες εκπομπές άνθρακα, αποτελώντας μια πιο βιώσιμη εναλλακτική λύση σε σχέση με τις παραδοσιακές βιομηχανικές μεθόδους.
- Το κλειδί βρίσκεται σε μια αντίδραση που ονομάζεται «αναδιάταξη Lossen» εντός των βακτηρίων, η οποία επιτρέπει την παραγωγή φαρμάκων από τα απόβλητα.
- Η ανακάλυψη, η οποία βρίσκεται ακόμη σε εργαστηριακό στάδιο, υπόσχεται μελλοντικές εφαρμογές στην ανακύκλωση πλαστικών και στη βιώσιμη φαρμακευτική παραγωγή.
Μια ομάδα επιστημόνων από το Ηνωμένο Βασίλειο έκανε ένα σημαντικό βήμα στην... αναζήτηση βιώσιμων λύσεων για τη ρύπανση από πλαστικά. Χρησιμοποιώντας εργαλεία βιοτεχνολογίας και χημείας, κατάφεραν να μεταμορφώνουμε τα πλαστικά απόβλητα —συγκεκριμένα, φιάλες και δοχεία από τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET)— στο δραστικό συστατικό της παρακεταμόλης, ένα από τα πιο καταναλισκόμενα παυσίπονα στον κόσμο.
Η έρευνα, που διεξήχθη από την ομάδα του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου, δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Chemistry και έχει επισημανθεί για την δυνατότητα να αλλάξουμε τον τρόπο με τον οποίο διαχειριζόμαστε τόσο τα πλαστικά απόβλητα όσο και την παραγωγή φαρμάκων. Για να επιτύχουν αυτή την ανακάλυψη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν γενετικά τροποποιημένα βακτήρια Escherichia coli (E. coli), τα οποία είναι ικανά να μετατρέψουν το τερεφθαλικό οξύ - ένα παράγωγο του PET - σε παρακεταμόλη.
Από το μπουκάλι στο φάρμακο: μια καινοτόμος διαδικασία
Η διαδικασία ξεκινά με το χημική αποικοδόμηση πλαστικών PET για την παραγωγή τερεφθαλικού οξέος, αυτό Στη συνέχεια μετατρέπεται από τα βακτήρια E. coli στο δραστικό συστατικό παρακεταμόλη.Η όλη διαδικασία πραγματοποιείται σε θερμοκρασία δωματίου, υπό συνθήκες παρόμοιες με αυτές της ζύμωσης μπύρας, και χαρακτηρίζεται από την υψηλή της απόδοση: Η εργαστηριακή μετατροπή πέτυχε απόδοση 90 έως 92% σε λιγότερο από 24 ώρες.
Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί μια χημική αντίδραση που ονομάζεται «Αναδιάταξη Lossen», που δεν είχε ποτέ πριν προκληθεί σε ζωντανούς οργανισμούς για τον σκοπό αυτό. Χρησιμοποιώντας γονιδιακή επεξεργασία, οι επιστήμονες ενεργοποίησαν το ένζυμο που επιτρέπει αυτήν την αντίδραση εντός των βακτηρίων, χρησιμοποιώντας ενώσεις που υπάρχουν φυσικά σε αυτά.
Σε σύγκριση με τη συμβατική βιομηχανική μέθοδο παραγωγής παρακεταμόλης, η οποία βασίζεται στο πετρέλαιο και δημιουργεί σημαντικό αποτύπωμα άνθρακα, Η νέα προσέγγιση ξεχωρίζει επειδή πραγματοποιείται σε ήπιες συνθήκες και ουσιαστικά χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα..
Ένα παράδειγμα «ανακύκλωσης» με φαρμακευτική και περιβαλλοντική σημασία
Κάθε χρόνο, παράγονται παγκοσμίως περισσότεροι από 350 εκατομμύρια τόνοι πλαστικών απορριμμάτων., ένα μεγάλο μέρος των οποίων προέρχεται από συσκευασίες τροφίμων και φιάλες PET. Οι συμβατικές μέθοδοι ανακύκλωσης συχνά παράγουν νέα πλαστικά ή υλικά χαμηλής αξίας, διαιωνίζοντας το πρόβλημα. Αυτή η καινοτόμος μέθοδος ανακύκλωσης Επιτρέπει τη δημιουργία προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας από απόβλητα, σε αυτό που είναι γνωστό ως χημική «ανακύκλωση»..
Η ανακάλυψη αποτελεί σημαντική πρόοδο τόσο για την κυκλική οικονομία όσο και για τη βιώσιμη φαρμακευτική παραγωγή. Δεν αντιπροσωπεύει μόνο μια πολύ πιο αποτελεσματική χρήση του ανακυκλωμένου πλαστικού, αλλά και μειώνει την ενεργειακή εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και τις συναφείς εκπομπές.
Προκλήσεις και δυνατότητες για το μέλλον
Αν και η τεχνική βρίσκεται ακόμη σε εργαστηριακό στάδιο, Οι υπεύθυνοι της μελέτης εργάζονται για την κλιμάκωση και την προσαρμογή της τεχνολογίας. για άλλους τύπους πλαστικών και τη σύνθεση διαφόρων φαρμάκωνΑναγνωρίζουν, ωστόσο, ότι εξακολουθούν να υπάρχουν προκλήσεις, όπως η μεταβλητότητα των αποβλήτων, οι πιθανές τοξικές επιπτώσεις υπό ορισμένες βιομηχανικές συνθήκες και η αξιολόγηση της οικονομικής τους βιωσιμότητας σε μεγάλη κλίμακα.
Χρηματοδοτούμενο από τον βρετανικό οργανισμό EPSRC, την φαρμακευτική εταιρεία AstraZeneca και την Edinburgh Innovations, το έργο αποτελεί επίσης παράδειγμα συνεργασίας μεταξύ δημόσιας έρευνας και βιομηχανίας. Οι ειδικοί στη συνθετική βιολογία βλέπουν αυτήν την προσέγγιση ως ένα πρακτικό παράδειγμα του πώς η μεταβολική μηχανική μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία μιας πιο βιώσιμης βιομηχανίας που εξαρτάται λιγότερο από τους ορυκτούς πόρους..
Αυτή η μέθοδος ανοίγει την πόρτα στο, στο μέλλον, Άλλες ενώσεις βιομηχανικού ή φαρμακευτικού ενδιαφέροντος μπορούν να ληφθούν από απόβλητα., μετατρέποντας ένα από τα κύρια περιβαλλοντικά προβλήματα σε νέες ευκαιρίες.
Η μετατροπή των πλαστικών σε παρακεταμόλη χρησιμοποιώντας τροποποιημένα βακτήρια αποτελεί ένα απτό παράδειγμα του πώς η έρευνα μπορεί να συμβάλει στην αντιμετώπιση τόσο της περιβαλλοντικής κρίσης των πλαστικών όσο και της πρόκλησης της παραγωγής φαρμάκων με πιο καθαρούς τρόπους. Εάν ξεπεραστούν τα τεχνικά και οικονομικά εμπόδια, θα μπορούσε να σηματοδοτήσει μια παραδειγματική αλλαγή στη διαχείριση των αποβλήτων και την φαρμακευτική παραγωγή.
Είμαι λάτρης της τεχνολογίας που έχει μετατρέψει τα «γκικ» ενδιαφέροντά του σε επάγγελμα. Έχω περάσει περισσότερα από 10 χρόνια της ζωής μου χρησιμοποιώντας τεχνολογία αιχμής και ασχολούμαι με όλα τα είδη προγραμμάτων από καθαρή περιέργεια. Τώρα έχω ειδικευτεί στην τεχνολογία υπολογιστών και στα βιντεοπαιχνίδια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι για περισσότερα από 5 χρόνια εργάζομαι γράφοντας για διάφορους ιστότοπους σχετικά με την τεχνολογία και τα βιντεοπαιχνίδια, δημιουργώντας άρθρα που επιδιώκουν να σας δώσουν τις πληροφορίες που χρειάζεστε σε μια γλώσσα κατανοητή από όλους.
Αν έχετε απορίες, οι γνώσεις μου κυμαίνονται από οτιδήποτε σχετίζεται με το λειτουργικό σύστημα Windows καθώς και με Android για κινητά τηλέφωνα. Και η δέσμευσή μου είναι απέναντί σας, είμαι πάντα πρόθυμος να αφιερώσω λίγα λεπτά και να σας βοηθήσω να επιλύσετε τυχόν απορίες που μπορεί να έχετε σε αυτόν τον κόσμο του Διαδικτύου.