Группа исследователей из Эдинбургского университета под руководством профессора Стивена Уоллеса совершила настоящий прорыв в области устойчивой химии и биотехнологий. Им удалось генетически модифицировать бактерию Escherichia coli, чтобы та перерабатывала пластиковые отходы (ПЭТ-бутылки) в леводопу (L-ДОФА) – основной препарат для лечения симптомов болезни Паркинсона. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Sustainability.
Как пластик превращается в лекарство
Процесс выглядит следующим образом: ПЭТ-материал сначала расщепляют на простые химические компоненты. Затем генномодифицированные бактерии в ходе серии биохимических реакций превращают эти компоненты в леводопу. Это первое в истории доказательство того, что отходы можно переработать в столь сложный терапевтический агент для лечения неврологических заболеваний.
Исследователи преодолели сразу две проблемы: импорт субстрата в бактерию и ингибирование ферментов побочными продуктами. Для этого они использовали специальные транспортеры и разделили биохимический путь между двумя разными штаммами бактерий. Итоговая концентрация целевого продукта достигла впечатляющих 5,0 г/л, а процесс протекает в мягких водных условиях.
Экологичность и масштабируемость
Ученые не остановились на доказательстве концепции. Для повышения устойчивости процесса они использовали водоросли Chlamydomonas reinhardtii, чтобы улавливать углекислый газ, выделяющийся при производстве лекарства. Кроме того, в качестве источника энергии для бактерий применяли глюкозу, полученную из пищевых отходов (например, хлеба), что сделало технологию еще более замкнутой и экологичной.
Профессор Уоллес подчеркивает: «Если мы можем создавать лекарства от неврологических болезней из пластиковой бутылки, представьте, каких еще вершин можно достичь». Руководитель проекта также отмечает, что технология находится на ранней стадии, но уже доказала свою жизнеспособность.
Что дальше
В планах команды – масштабирование процесса для промышленного применения. Технология поддерживается коммерческим подразделением университета Edinburgh Innovations и новым исследовательским центром C‑Loop стоимостью 14 миллионов фунтов стерлингов. Ученые уверены, что в будущем этот метод позволит создавать из пластика не только леводопу, но и другие ценные продукты: ароматизаторы, духи, косметику и промышленную химию.
Источник: www.eurekalert.org
