Các nhà khoa học đã chuyển đổi thành công rác thải nhựa thành paracetamol tái chế bằng cách sử dụng vi khuẩn biến đổi gen.

Một nhóm các nhà khoa học từ Vương quốc Anh đã có bước tiến đáng kể trong tìm kiếm giải pháp bền vững cho vấn đề ô nhiễm nhựa. Sử dụng các công cụ công nghệ sinh học và hóa học, họ đã quản lý để biến đổi rác thải nhựa —cụ thể là chai và hộp đựng bằng polyethylene terephthalate (PET)— trong thành phần hoạt chất của paracetamol, một trong những loại thuốc giảm đau được sử dụng nhiều nhất trên thế giới.

Nghiên cứu do nhóm nghiên cứu tại Đại học Edinburgh thực hiện đã được công bố trên tạp chí Nature Chemistry và được đánh giá cao vì có tiềm năng thay đổi cách chúng ta quản lý cả rác thải nhựa và sản xuất thuốc. Để đạt được bước đột phá này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) biến đổi gen, có khả năng chuyển đổi axit terephthalic - một dẫn xuất của PET - thành paracetamol.

Từ chai lọ đến thuốc: một quá trình sáng tạo

El procedimiento comienza con la phân hủy hóa học nhựa PET để thu được axit terephthalic, cái đó Sau đó, chất này được vi khuẩn E. coli chuyển hóa thành hoạt chất paracetamol.Toàn bộ quá trình được thực hiện ở nhiệt độ phòng, trong điều kiện tương tự như quá trình lên men bia và được đặc trưng bởi hiệu quả cao: Chuyển đổi trong phòng thí nghiệm đạt được năng suất từ ​​90 đến 92% trong vòng chưa đầy 24 giờ.

Kỹ thuật này sử dụng phản ứng hóa học gọi là "Sự sắp xếp lại Lossen", chưa từng được tạo ra trong các sinh vật sống cho mục đích này. Sử dụng chỉnh sửa gen, các nhà khoa học đã kích hoạt enzyme cho phép phản ứng này bên trong vi khuẩn, bằng cách sử dụng các hợp chất có sẵn trong chúng.

So với phương pháp sản xuất paracetamol thông thường trong công nghiệp, vốn dựa vào dầu mỏ và tạo ra lượng khí thải carbon đáng kể, Phương pháp mới này nổi bật vì nó được thực hiện trong điều kiện ôn hòa và hầu như không phát thải carbon dioxide..

Một ví dụ về "tái chế" có liên quan đến dược phẩm và môi trường

Mỗi năm, có hơn 350 triệu tấn rác thải nhựa được tạo ra trên toàn thế giới., phần lớn trong số đó đến từ bao bì thực phẩm và chai PET. Các phương pháp tái chế thông thường thường tạo ra nhựa mới hoặc vật liệu có giá trị thấp, làm vấn đề trở nên trầm trọng hơn. Phương pháp tái chế sáng tạo này Nó cho phép tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng cao từ chất thải, trong cái gọi là "tái chế" hóa học.

Phát hiện này đại diện cho một bước tiến đáng kể cho cả nền kinh tế tuần hoàn và sản xuất dược phẩm bền vững. Nó không chỉ đại diện cho việc sử dụng nhựa tái chế hiệu quả hơn nhiều mà còn giảm sự phụ thuộc năng lượng vào nhiên liệu hóa thạch và khí thải liên quan.

Những thách thức và khả năng cho tương lai

Mặc dù kỹ thuật này vẫn đang trong giai đoạn phòng thí nghiệm, Những người chịu trách nhiệm nghiên cứu đang làm việc để mở rộng quy mô và điều chỉnh công nghệ cho các loại nhựa khác và tổng hợp các loại thuốc khác nhauTuy nhiên, họ thừa nhận rằng vẫn còn những thách thức, chẳng hạn như tính biến đổi của chất thải, tác động độc hại tiềm tàng trong một số điều kiện công nghiệp nhất định và việc đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế trên quy mô lớn của nó.

Được tài trợ bởi cơ quan EPSRC của Anh, công ty dược phẩm AstraZeneca và Edinburgh Innovations, dự án này cũng là một ví dụ về sự hợp tác giữa nghiên cứu công và ngành công nghiệp. Các chuyên gia về sinh học tổng hợp coi cách tiếp cận này là một ví dụ thực tế về cách kỹ thuật chuyển hóa có thể giúp tạo ra một ngành công nghiệp bền vững hơn, ít phụ thuộc vào tài nguyên hóa thạch hơn..

Este método mở cửa cho, en el futuro, Các hợp chất khác có lợi cho công nghiệp hoặc dược phẩm có thể thu được từ chất thải, biến một trong những vấn đề chính về môi trường thành những cơ hội mới.

Việc chuyển đổi nhựa thành paracetamol bằng vi khuẩn biến đổi là một ví dụ cụ thể về cách nghiên cứu có thể góp phần giải quyết cả cuộc khủng hoảng nhựa môi trường và thách thức sản xuất thuốc sạch hơn. Nếu vượt qua được các rào cản kỹ thuật và kinh tế, nó có thể đánh dấu sự thay đổi mô hình trong quản lý chất thải và sản xuất dược phẩm.