Ученые используют бактерии для превращения пластиковых отходов в парацетамол

Генетически модифицированная кишечная палочка используется для создания обезболивающих из материала, полученного из пластиковых бутылок.

Исследователи обнаружили, что бактерии можно использовать для превращения пластиковых отходов в обезболивающие, что открывает возможность более устойчивого процесса производства этих лекарств.

Химики обнаружили, что кишечную палочку можно использовать для создания парацетамола, также известного как ацетаминофен, из материала, произведенного в лабораторных условиях из пластиковых бутылок.

«Люди в настоящее время не осознают, что парацетамол получают из нефти», — сказал профессор Стивен Уоллес, ведущий автор исследования из Эдинбургского университета . «Эта технология показывает, что, впервые объединив химию и биологию, мы можем производить парацетамол более экологично и одновременно очищать окружающую среду от пластиковых отходов».

В журнале Nature Chemistry Уоллес и его коллеги сообщают, как они обнаружили, что тип химической реакции, называемый перегруппировкой Лоссена, процесс, который никогда не наблюдался в природе, является биосовместимым. Другими словами, его можно проводить в присутствии живых клеток, не причиняя им вреда.

Команда сделала свое открытие, когда взяла полиэтилентерефталат (ПЭТ) — тип пластика, часто встречающийся в упаковке пищевых продуктов и бутылках, — и, используя устойчивые химические методы, превратила его в новый материал.

Когда исследователи инкубировали этот материал с безвредным штаммом E. coli, они обнаружили, что он преобразовался в другое вещество, известное как PAB, в процессе, который, должно быть, включал перегруппировку Лоссена.

Важно отметить, что, хотя перегруппировка Лоссена обычно происходит в жестких лабораторных условиях, в присутствии кишечной палочки она произошла спонтанно, и исследователи обнаружили, что она катализируется фосфатом внутри самих клеток.

Команда добавляет, что Paba — это необходимое вещество, необходимое бактериям для роста, в частности, для синтеза ДНК, и обычно производится внутри клетки из других веществ. Однако E coli, использованная в экспериментах, была генетически модифицирована, чтобы блокировать эти пути, что означает, что бактериям пришлось использовать материал на основе ПЭТ.

Исследователи говорят, что результаты являются многообещающими, поскольку они предполагают, что пластиковые отходы можно преобразовывать в биологический материал.

«Это способ полностью запылить пластиковые отходы», — сказал Уоллес.

Затем исследователи дополнительно генетически модифицировали E. coli, вставив два гена — один из грибов и один из почвенных бактерий, — которые позволили бактериям преобразовывать ПАБК в парацетамол.

Команда утверждает, что с помощью этой формы кишечной палочки им удалось превратить исходный материал на основе ПЭТ в парацетамол менее чем за 24 часа, с низким уровнем выбросов и выходом до 92%.

Хотя для производства парацетамола таким способом в коммерческих масштабах потребуются дополнительные исследования, полученные результаты могут иметь практическое применение.

«Это впервые позволяет перейти от пластиковых отходов к парацетамолу, что невозможно с использованием только биологии, и это невозможно с использованием только химии», — сказал Уоллес.

Источник: https://www.theguardian.com/science/2025/jun/23/scientists-use-e-coli-bacteria-to-turn-plastic-waste-into-paracetamol-painkiller