- I ricercatori dell'Università di Edimburgo hanno sviluppato una tecnica che trasforma la plastica PET in paracetamolo utilizzando batteri Escherichia coli modificati.
- Il processo è efficiente, veloce e genera emissioni di carbonio minime, rappresentando un'alternativa più sostenibile rispetto ai metodi industriali tradizionali.
- La chiave sta in una reazione chiamata "riarrangiamento di Lossen" nei batteri, che consente di ottenere farmaci dai rifiuti.
- Questa scoperta, ancora in fase di laboratorio, promette future applicazioni nel riciclaggio della plastica e nella produzione farmaceutica sostenibile.
Un gruppo di scienziati del Regno Unito ha compiuto un passo significativo nella ricerca di soluzioni sostenibili all'inquinamento causato dalla plastica. Utilizzando strumenti di biotecnologia e chimica, sono riusciti a trasformare i rifiuti di plastica —in particolare, bottiglie e contenitori in polietilene tereftalato (PET)— nel principio attivo del paracetamolo, uno degli antidolorifici più consumati al mondo.
La ricerca, condotta dal team dell'Università di Edimburgo, è stata pubblicata sulla rivista Nature Chemistry ed è stata evidenziata per la sua potenziale per cambiare il modo in cui gestiamo sia i rifiuti di plastica sia la produzione di medicinali. Per raggiungere questa svolta, i ricercatori hanno utilizzato batteri Escherichia coli (E. coli) geneticamente modificati, capaci di convertire l'acido tereftalico, un derivato del PET, in paracetamolo.
Dalla bottiglia al medicinale: un processo innovativo
La procedura inizia con la degradazione chimica della plastica PET per ottenere acido tereftalico, Quello Viene poi trasformato dai batteri Escherichia coli nel principio attivo paracetamolo.L'intero processo si svolge a temperatura ambiente, in condizioni simili a quelle della fermentazione della birra, ed è caratterizzato da un'elevata efficienza: La conversione in laboratorio ha raggiunto una resa del 90-92% in meno di 24 ore.
Questa tecnica utilizza una reazione chimica chiamata "Riorganizzazione di Lossen", mai prima indotta negli organismi viventi per questo scopo. Utilizzando l'editing genetico, gli scienziati hanno attivato l'enzima che permette questa reazione nei batteri, utilizzando composti naturalmente presenti in essi.
Rispetto al metodo industriale convenzionale di produzione del paracetamolo, che si basa sul petrolio e genera un'impronta di carbonio considerevole, Il nuovo approccio si distingue perché viene eseguito in condizioni miti e praticamente senza emissioni di anidride carbonica..
Un esempio di "upcycling" con rilevanza farmaceutica e ambientale
Ogni anno nel mondo vengono prodotte più di 350 milioni di tonnellate di rifiuti di plastica., gran parte del quale proviene da imballaggi alimentari e bottiglie in PET. I metodi di riciclaggio convenzionali generano spesso nuova plastica o materiali di basso valore, perpetuando il problema. Questo innovativo metodo di riciclaggio Permette di creare prodotti ad alto valore aggiunto a partire da rifiuti, in quello che viene definito "upcycling" chimico..
La scoperta rappresenta un progresso significativo sia per l'economia circolare che per la produzione farmaceutica sostenibile. Non solo rappresenta un utilizzo molto più efficiente della plastica riciclata, ma anche riduce la dipendenza energetica dai combustibili fossili e le emissioni associate.
Sfide e possibilità per il futuro
Sebbene la tecnica sia ancora in fase di laboratorio, I responsabili dello studio stanno lavorando per ampliare e adattare la tecnologia per altri tipi di materie plastiche e la sintesi di diversi medicinaliRiconoscono, tuttavia, che permangono delle sfide, come la variabilità dei rifiuti, i potenziali effetti tossici in determinate condizioni industriali e la valutazione della sua fattibilità economica su larga scala.
Finanziato dall'agenzia britannica EPSRC, dall'azienda farmaceutica AstraZeneca e da Edinburgh Innovations, il progetto è anche un esempio di collaborazione tra ricerca pubblica e industria. Gli esperti di biologia sintetica considerano questo approccio un esempio pratico di come l'ingegneria metabolica possa contribuire a creare un'industria più sostenibile e meno dipendente dalle risorse fossili..
Questo metodo apre la porta a, in futuro, Altri composti di interesse industriale o farmaceutico possono essere ottenuti dai rifiuti, trasformando uno dei principali problemi ambientali in nuove opportunità.
La trasformazione della plastica in paracetamolo utilizzando batteri modificati rappresenta un esempio concreto di come la ricerca possa contribuire ad affrontare sia la crisi ambientale della plastica sia la sfida di produrre medicinali in modo più pulito. Se superasse le barriere tecniche ed economiche, potrebbe segnare un cambio di paradigma nella gestione dei rifiuti e nella produzione farmaceutica.
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