Каждый год человечество производит сотни миллионов тонн пластика, большая часть которого в конечном итоге оказывается на свалках или в мировом океане. Одним из наиболее проблемных пластиков считается полиэтилентерефталат (ПЭТ) — именно из него изготавливают бутылки для воды и других напитков. Но что если эти отходы можно не просто переработать, а превратить в нечто по-настоящему полезное — например, в лекарство?
Звучит как фантастика, но именно над этим успешно работают учёные из лаборатории профессора Стивена Уоллеса Эдинбургского университета. Их команда разработала способ превращения пластиковых отходов в парацетамол — одно из самых распространённых в мире обезболивающих и жаропонижающих средств.
Парацетамол из пластика: как это работает?
Сегодня парацетамол (он же ацетаминофен) производится преимущественно из продуктов нефтехимии. Этот процесс требует больших энергетических затрат и сопровождается значительными выбросами углекислого газа. Новый подход учёных отличается кардинально: в нём участвуют обычные бактерии — известная многим кишечная палочка Escherichia coli, модифицированная генной инженерией.
Исследователи научили этих бактерий перерабатывать терефталевую кислоту — ключевой компонент ПЭТ-пластика. Результатом становится промежуточное вещество, из которого клетка уже самостоятельно синтезирует пара-аминобензойную кислоту (ПАБК) — строительный блок для синтеза парацетамола.
Что особенно удивительно?
Ключевой момент заключается в том, что химическая реакция, необходимая для преобразования пластика в ПАБК, происходит прямо внутри живой клетки и без применения агрессивных лабораторных условий. В обычной практике для этого требуются высокая температура, давление или сильные катализаторы. Здесь же всё происходит в мягких, практически естественных условиях — при комнатной температуре и с минимальными энергетическими затратами.
Дальнейшее усовершенствование метода включало внедрение в бактерии дополнительных генов, заимствованных у грибков и почвенных микроорганизмов. Благодаря этим генетическим «усилениям» бактерии начали производить парацетамол напрямую.
Почему это важно?
Экологический аспект очевиден: вместо того чтобы выбрасывать миллионы тонн пластиковых бутылок или тратить ресурсы на их переработку в новые пластиковые изделия, можно превращать отходы в полезные медицинские препараты. Такой подход не только снижает нагрузку на окружающую среду, но и может сделать производство лекарств более дешёвым и менее энергоёмким.
В лабораторных тестах учёным удалось добиться чистоты продукта на уровне 90% — впечатляющий результат для ранних стадий исследования.
Перспективы и вызовы
Конечно, говорить о немедленном промышленном внедрении метода пока рано. Учёные подчёркивают, что предстоит ещё много работы: необходимо повысить эффективность процесса, адаптировать его для крупных биореакторов и тщательно протестировать безопасность всех этапов.
Тем не менее потенциал этого открытия огромен. В будущем технологии биосинтеза с использованием пластика могут стать частью комплексного подхода к решению проблемы отходов и изменению климата.
Бактерии — новые союзники в борьбе с мусором и болезнями
Это исследование становится ещё одним подтверждением того, что микроорганизмы — не только причина болезней, но и ключ к решению многих глобальных проблем. Если раньше пластик считался исключительно экологической угрозой, то теперь учёные рассматривают его как ценный ресурс, способный стать основой для новых лекарств.
«ПЭТ-пластик — это не тупиковая ветвь переработки. С помощью бактерий мы можем превратить его в полезные продукты, включая лекарства», — подытожил профессор Стивен Уоллес.
Пластик, который сегодня засоряет планету, завтра может помогать миллионам людей справляться с болью и лихорадкой. Возможно, в будущем мы посмотрим на привычные пластиковые бутылки совершенно иначе — как на источник здоровья, а не проблему окружающей среды.