Лекарство из пластика: британские ученые совершили революцию в производстве парацетамола

Польза из пластиковых отходов: ученые модифицировали кишечную палочку и создали новую технологию
Ежегодно во всём мире миллионы тонн пластика превращаются в отходы. Вместе с тем один из важнейших для здоровья препаратов — парацетамол — до сих пор производится на основе нефтяных продуктов. Но недавно британские учёные из Эдинбургского университета достигли научного прорыва, который может одновременно решить эти две глобальные проблемы.

Британские исследователи изменили генетически кишечную палочку (Escherichia coli), превратив её в микроскопическую фабрику по превращению пластиковых отходов в лекарственный препарат — парацетамол. Об открытии подробно рассказано в статье в журнале «Nature».

Новый подход к химическому процессу
Исследователи использовали для своих работ реакцию Лосена, известную с 1872 года. Эта реакция имеет большое значение в химии для превращения определённых веществ в полезные соединения. Учёные впервые успешно провели эту реакцию внутри живых бактерий, что является крупным достижением. До этого реакция требовала токсичных металлов или высоких температур.

Теперь фосфатные ионы, естественно присутствующие в клетках бактерий, могут безопасно и эффективно катализировать эту реакцию. Это позволяет отказаться от токсичных веществ и использовать энергоэффективный метод.

Бактерия как новая фабрика лекарств
Инженеры Эдинбургского университета создали штамм генетически модифицированной кишечной палочки. Эта бактерия обычно не способна самостоятельно синтезировать пара-аминобензойную кислоту (PABA). Однако при поступлении специального химического субстрата из модифицированных пластиковых отходов она преобразует его в эту кислоту и начинает активно размножаться.

Процесс начинается с разложения пластика полиэтилентерефталата (ПЭТ) до терефталевой кислоты, которая затем химически модифицируется и используется в качестве субстрата для бактерий. Модифицированная кишечная палочка превращает эту субстанцию в PABA, а затем с помощью ферментов — в парацетамол. То есть вещество, изначально бывшее отходом, становится источником лекарства.

Интересно, что в лабораторных условиях выход парацетамола достиг 92%, что является очень высоким показателем и увеличивает шансы на промышленное применение технологии.

Практическая ценность научного прорыва
Авторы исследования отмечают, что эта технология одновременно решает две глобальные задачи. Во-первых, сокращение пластиковых отходов. Сейчас ежегодно производится около 56 миллионов тонн ПЭТ-пластика, большая часть которого не перерабатывается и становится мусором. Это представляет серьёзную угрозу экологии.

Во-вторых, перевод производства лекарств на экологически чистый метод. Парацетамол — одно из наиболее употребляемых лекарств в мире. Ежедневно миллионы людей принимают его от боли, температуры и воспалений. Однако сейчас он синтезируется из нефтепродуктов, что опасно для окружающей среды. Новый биотехнологический способ позволяет производить парацетамол при комнатной температуре, без токсичных химикатов и с низкими затратами.

Перспективы в индивидуальном и промышленном масштабах
Это изобретение может открыть новые направления в медицине и промышленности. Например, не только парацетамол, но и другие лекарственные препараты можно будет производить из отходов с помощью биологических методов. Если технология будет внедрена в промышленности, это не только облегчит экологические проблемы, но и может значительно снизить стоимость лекарств.

Поэтому международное научное сообщество проявило большой интерес к исследованию. Сейчас разные лаборатории и фармацевтические компании заинтересованы в сотрудничестве для испытания технологии на практике.

Вывод: наука и природа вместе решают проблемы
Исследование британских учёных является ярким примером успешного сочетания современной биоинженерии, химии и экологической ответственности. Оно не только помогает уменьшить проблему пластика, но и открывает новые направления для создания безопасных и эффективных лекарственных средств.

Возможно, в ближайшем будущем лекарственные препараты будут производиться из отходов, становясь экологически чистыми и доступными. И тогда наука, живая природа и человеческие потребности соединятся в одной точке.

Читайте «Замин» в Telegram!