Gestionarea deșeurilor de plastic este o adevărată bătaie de cap. Dar, cu puțin ajutor, bacteriile pot transforma plasticul într-un analgezic.
Bacteria Escherichia coli modificată genetic a transformat o sticlă de plastic deteriorată în ingredientul activ din medicamente pentru durere, precum Tylenol și Panadol, conform unui raport al oamenilor de știință, publicat pe 23 iunie, în Nature Chemistry .
Abordarea ar putea contribui la reducerea poluării cu plastic și la reducerea dependenței de combustibilii fosili folosiți în prezent pentru fabricarea medicamentelor omniprezente.
Bacteriile E.coli modificate transformă deșeurile de plastic în analgezice. Cum e posibil?
„Cred sincer că acesta este un punct de plecare destul de interesant pentru reciclarea deșeurilor de plastic”, spune Stephen Wallace, biolog inginer la Universitatea din Edinburgh.
Deșeurile de plastic sunt cunoscute de mult timp ca fiind dăunătoare mediului și sănătății umane. Însă oamenii de știință precum Wallace apelează la microbi, pentru a transforma materialele plastice în produse mai utile și mai valoroase, conform sciencenews.org.
Combinarea proceselor biologice cu reacții chimice care nu au loc de obicei în interiorul celulelor face ca „natura să facă o chimie pentru care nu a evoluat niciodată să o facă natural”, spune Wallace. Echipa sa a reușit ca E. coli să facă exact asta.
Citeşte şi: Alertă alimentară: de ce să nu mai cumperi fructe tăiate și ambalate. Te expui la riscuri majore
Înainte de a pune bacteriile la treabă, pentru fabricarea de produse farmaceutice, cercetătorii au făcut un pas înapoi și au testat capacitatea microbilor de a crea o moleculă precursoare necesară, numită acid para-aminobenzoic sau PABA, din plastic.
Cheia acestui pas a fost să vadă dacă E. coli poate susține o reacție chimică esențială, numită rearanjare Lossen, care modifică structura unei molecule purtătoare de azot, pentru a produce PABA.
Oamenii de știință au modificat E. coli astfel încât să nu poată produce PABA, prin calea sa biologică obișnuită. În acest fel, celulele ar muri fără a primi PABA (care este de asemenea esențial în producerea acidului folic) printr-o altă cale.
Citeşte şi: O bacterie mortală găsită într-o marcă renumită de șampon. Peste o mie de sticle, retrase
Apoi, au administrat acestor bacterii un compus inițial, care se transformă în PABA numai după ce trece printr-o rearanjare Lossen. Celulele au trăit - un semn clar că rearanjarea Lossen avea loc.
Apoi, cercetătorii au preparat același compus de pornire prin descompunerea chimică a unui ingredient din sticlele de plastic, cunoscut sub numele de tereftalat de polietilenă sau PET.
Din nou, E. coli a prosperat, transformând precursorul pe bază de plastic în PABA. „Transformarea deșeurilor de plastic în combustibil pentru organisme este interesantă în sine”, spune Wallace.
Citeşte şi: Numărul persoanelor infectate cu „E. coli” de la hamburgeri McDonald's, în creștere. Reacția FDA
„Însă el și colegii săi au dus reacția la un nivel superior. Cu câteva instrucțiuni genetice suplimentare, E. coli poate converti PABA în paracetamol, cunoscut și sub numele de acetaminofen, ingredientul activ din analgezicele Tylenol, Calpol și Panadol.”
E. coli modificată a transformat 92% din deșeurile de plastic descompuse în paracetamol, în 48 de ore. Cea mai mare parte a paracetamolului este fabricată în prezent din combustibili fosili, așa că noul proces ar putea oferi într-o zi o cale mai sustenabilă pentru prepararea medicamentului, spune Wallace.
Mai este însă mult de parcurs până când acest proces ar putea fi extins la scară largă. Metoda folosită de cercetători pentru a descompune sticla de plastic ar fi dificil de extins la proporții industriale, spune Dylan Domaille, chimist la Școala de Mine din Golden, Colorado, care nu a fost implicat în noul studiu.
Bacteriile E.coli modificate transformă deșeurile de plastic în paracetamol. Cum e posibil? - Foto: Pexels/Thirdman
Însă demonstrarea faptului că bacteriile pot transforma deșeurile de plastic în ceva util ar putea motiva eforturile de a face descompunerea plasticului mai scalabilă și mai sustenabilă, spune el.
Un obiectiv pe termen lung ar putea fi acela de a face ca unul sau mai multe tipuri de microorganisme să realizeze fiecare etapă a transformării, spune Venkatesh Balan, biotehnolog la Universitatea din Houston, care nu a fost implicat în studiu.
Proiectarea unui singur organism care poate atât descompune direct plasticul, cât și să îl transforme în materiale utile este o provocare, spune el, dar „acest studiu fundamental va fi un pas important în direcția corectă.”
