O bacterie cunoscută în special pentru problemele pe care le poate provoca în sistemul digestiv al oamenilor ar putea căpăta o importanță majoră în industria farmaceutică, scrie The Guardian.
Bacteria respectivă este Escherichia coli (E. coli).
Anumite tulpini ale sale pot provoca infecții ale tractului gastrointestinal și urinar și manifestări digestive problematice, precum diareea.
Însă chimiștii citați de The Guardian au descoperit că E. coli poate fi utilizată pentru a produce paracetamol pe baza reziduurilor din plastic.
„Oamenii nu realizează că paracetamolul provine, în prezent, din petrol (care, la rândul său, este materialul de bază pentru multe varietăți de materiale plastice, n.r.)”, explică prof. Stephen Wallace, autorul principal al cercetării efectuate la Universitatea din Edinburgh.
„Această tehnologie arată că, prin combinarea chimiei și biologiei în premieră în acest mod, putem produce paracetamol într-un mod mai durabil și, în același timp, putem curăța deșeurile de plastic din mediul înconjurător”, adaugă el.
În materialul publicat de Nature Chemistry, Wallace și colegii săi relatează cum au descoperit că un tip de reacție chimică, numită „rearanjare Lossen”, este biocompatibilă. Asta înseamnă că reacția respectivă poate fi realizată în prezența celulelor vii fără a le pune în pericol.
O reacție cunoscută doar în laborator a avut loc spontan când E.Coli a fost amestecată cu PET
Echipa lui Wallace a folosit polietilen tereftalat (PET) – un tip de plastic care se găsește în ambalajele alimentare și recipientele pentru băuturi – și, folosind metode chimice, l-a transformat într-un material nou.
Când cercetătorii au combinat acest material nou cu o tulpină inofensivă de E. coli, au descoperit că acesta s-a transformat într-o altă substanță, cunoscută sub numele de PABA, într-un proces ce a implicat o rearanjare Lossen.
De regulă, rearanjarea Lossen implică anumite condiții speciale de laborator, însă în experimentul cercetătorilor din din Edinburgh reacția respectivă a avut loc spontan în prezența E. coli.
În acest caz, procesul a fost catalizat de fosfatul din interiorul celulelor.
PABA este o substanță esențială de care bacteriile au nevoie pentru creștere, în special pentru sinteza ADN-ului. Ea este de obicei produsă în interiorul celulei prin anumite mecanisme care, în experimentul celor de la Universitatea din Edinbgurgh, au fost inhibate prin manipulare genetică.
Asta înseamnă că bacteriile au fost „constrânse” să utilizeze materialul pe bază de PET.
De la PABA la paracetamol
Rezultatele sunt interesante, deoarece demonstrează că deșeurile din plastic pot fi transformate în material ce poate fi procesat biologic.
„Este o modalitate de a procesa complet deșeurile din plastic”, a spus Wallace.
Cercetătorii au modificat genetic E. coli în continuare, inserând două gene, una din ciuperci și una din bacterii prezente în sol. Manipulările au permis bacteriilor E.Coli să transforme PABA în paracetamol.
Savanții susțin că, utilizând această formă de E. coli, au reușit să convertească materialul pe bază de PET în paracetamol în mai puțin de 24 de ore, cu emisii reduse și un randament de până la 92%.
Mai e nevoie de cercetări suplimentare pentru a produce paracetamol în acest mod la nivel comercial, însă rezultatele de până acum sunt promițătoare.
„Pentru prima dată, avem o cale de transformare a deșeurilor din plastic în paracetamol, ceea ce nu este posibil folosind doar biologia și, de asemenea, nu este posibil folosind doar chimia”, a conchis profesorul Wallace.
Ştiri video recomandate
