科学家利用细菌将塑料垃圾转化为止痛药


研究人员发现,细菌可以用来将塑料废物转化为止痛药,这为生产这种药物提供了一种更可持续的方法。

化学家们发现,大肠杆菌可以用来制造扑热息痛,也被称为对乙酰氨基酚,从实验室生产的塑料瓶材料。

爱丁堡大学研究报告的主要作者斯蒂芬·华莱士教授说:“人们目前还没有意识到扑热息痛来自石油。”“这项技术表明,通过首次以这种方式融合化学和生物学,我们可以更可持续地制造扑热息痛,同时清理环境中的塑料废物。

华莱士及其同事在《自然化学》杂志上发表文章,报告了他们如何发现一种称为洛森重排的化学反应是生物相容的,这种反应在自然界中从未见过。换句话说,它可以在活细胞存在的情况下进行,而不会伤害它们。

该团队在使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)-一种经常在食品包装和瓶子中发现的塑料-并使用可持续的化学方法将其转化为一种新材料时发现了这一发现。

当研究人员将这种材料与一种无害的大肠杆菌菌株一起孵育时,他们发现它被转化为另一种称为Paba的物质,这一过程必须涉及Lossen重排。

至关重要的是,虽然Lossen重排通常涉及苛刻的实验室条件,但它在大肠杆菌存在下自发发生,研究人员发现它是由细胞内的磷酸盐催化的。

研究小组补充说,Paba是细菌生长所需的一种重要物质,特别是DNA合成所需的物质,通常是在细胞内由其他物质制成的。然而,实验中使用的大肠杆菌经过基因改造以阻断这些途径,这意味着细菌必须使用基于PET的材料。

研究人员表示,这一结果令人兴奋,因为它们表明塑料废物可以转化为生物材料。

华莱士说:“这是一种完全清除塑料垃圾的方法。”

然后,研究人员进一步对大肠杆菌进行了基因改造,插入了两个基因-一个来自蘑菇,一个来自土壤细菌-使细菌能够将PABA转化为扑热息痛。

该团队表示,通过使用这种形式的大肠杆菌,他们能够在24小时内将PET基原料转化为扑热息痛,排放量低,产率高达92%。

虽然还需要进一步的工作来以这种方式在商业水平上生产扑热息痛,但结果可能具有实际应用。

华莱士说:“这是第一次实现从塑料废物到扑热息痛的途径,这是不可能单独使用生物学的,也不可能单独使用化学。”